基于改进蚁群算法的无人机集群任务分配和路径规划联合优化
2021-09-22苏梅梅程咏梅胡劲文赵春晖贾彩娟张剑锋
无人系统技术 2021年4期
关键词:规划
苏梅梅,程咏梅,胡劲文,赵春晖,贾彩娟,徐 钊,张剑锋
(1.西北工业大学,西安 710000;2.西安爱生技术集团公司,西安 710065)
1 引 言
随着无人机飞行环境日益复杂和无人机性能等要求的提高,无人机编队任务分配的安全性、资源分配均匀等需求也变得越来越高。之所以要进行任务分配,是因为多无人机在执行任务时,无人机的油耗等资源受限,无人机的突发故障以及无人机任务之间的优先级逻辑关系等都会影响无人机如何分配任务和执行任务。根据各种约束信息下得出任务规划指令,无人机才能在高保障、高效率、低消耗的需求下完成任务。目前,常用求解任务规划的算法主要有基于集中式的线性规划法、基于分布式市场机制的方法以及基于启发式的算法等。
基于线性规划的方法:该类方法主要通过建立满足需求的线性目标函数,2015年,Malvankar- Mehta[1]在复杂的有人/无人机器人任务分配系统,该团队针对有人/无人机器人任务分配问题,考虑各类风险因素以及人为因素的性能指标,利用非线性规划算法进行求解,完成无人机任务分配。2016年,Berger 等[2]针对异构飞行器静态目标搜索过程中的计算复杂度高的问题,提出了新的整数线性规划和二次规划公式,以降低计算复杂度和近似最优地解决包含异构智能体的离散静态搜索路径规划问题,在计算代价较小的情形下获得了包含异构飞行器的近似最优解。以同样思维处理异构机器人计算复杂度高问题的还有2017年Bays 等[3],他们解决了异构机器人团队服务代理运输过程中的任务分配问题。……
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