基于搜索意图交互的无人机集群协同搜索算法

摘要：

针对无先验信息条件下无人机集群的协同搜索问题,提出一种以覆盖率为引导,以机间安全距离、通信距离、偏航角调整及搜索边界等为约束的无人机集群协同搜索算法.通过建立环境地图矩阵对任务区域进行描述,进一步定义环境地图更新算子实现搜索过程中环境地图的快速更新.设计了集群协同搜索任务的回报函数,采用粒子群算法进行求解,得到每架无人机在已知环境地图下的最优决策,即决策意图.每架无人机在获取其他成员决策意图的基础上重新进行决策,实现协同决策.针对不同规模集群提出了集中式和分布式2种协同决策方案.仿真结果表明,所提算法能够对存在未知威胁的不规则任务区域进行有效覆盖搜索,覆盖率远高于不进行协同决策的个体决策方法.

关键词：意图交互、无人机集群、协同搜索、模型预测控制、滚动时域优化决策

所属期刊栏目：48

分类号：V279+.3;V249.122(各类型航空器)

资助基金：国家自然科学基金;国防创新特区项目;十三五装备预研共用技术项目

在线出版日期：2022-04-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：454-463