基于多目标粒子群优化的无人机协同多任务分配

《基于多目标粒子群优化的无人机协同多任务分配》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、计算机与现代化2016年第8期JISUANJIYUXIANDAIHUA总第252期文章编号:1006-2475(2016)08-0007-05基于多目标粒子群优化的无人机协同多任务分配11231尹高扬，周绍磊，莫骏超，曹明川，康宇航(1．海军航空工程学院控制工程系，山东烟台264001;2．江西外语外贸职业学院，江西南昌330099;3．中国人民解放军91331部队修理厂，辽宁葫芦岛125106)摘要:将多无人机协同多任务分配问题描述为一个多目标优化问题。采用基于Pareto占优的多目标离散粒子群算法(MODPSO)对该问题进行求解。通过矩阵编码方式建立粒子与实际问题的映射，满足

2、协同多任务分配的时序约束和多机协同约束。设计符合实际问题特点的粒子群位置和速度更新策略。仿真结果验证了所提模型和算法的有效性。关键词:多任务分配;多目标;无人机;离散粒子群中图分类号:V249．122文献标识码:Adoi:10．3969/j．issn．1006-2475．2016．08．002MultipleTaskAssignmentforCooperatingUnmannedAerialVehiclesUsingMulti-objectiveParticleSwarmOptimization11231YINGao-yang，ZHOUShao-lei，MOJun-chao，CA

3、OMing-chuan，KANGYu-hang(1．DepartmentofControlEngineering，NavalAeronauticalEngineeringInstitute，Yantai264001，China;2．JiangxiCollegeofForeignStudies，Nanchang330099，China;3．RepairShop，Unit91331ofPLA，Huludao125106，China)Abstract:Theproblemofassigningmultipletasksonmultipletargetsforagroupofcooper

4、atingunmannedaerialvehicles(UA-Vs)isdiscribedasamulti-objectiveoptimizationproblem．AnapproachinwhichParetodominanceisincorporatedintodiscreteparticleswarmoptimization(DPSO)inordertoallowthisheuristictohandletheproblemisproposed．Thestructureofparticle’spositionvectorspaceinthealgorithmenforces

5、therequiredtaskprecedenceandcoordination，anewupdatestrategyfortheposi-tionandspeedofparticleisapplied．Simulationresultsdemonstratetheeffectivenessandfeasibilityoftheproposedmodelandap-proach．Keywords:multipletaskassignment;multi-objective;UAV;discreteparticleswarm［8-11］论和实际意义。0引言文献［12］将执行广域搜索

6、攻击任务的多无人机随着计算机技术、传感器技术、无线通信技术和协同任务分配问题看成是一个NP-hard的组合优化无人机技术的发展，具有高度自主性控制能力的多无问题，建立了一种协同多任务分配模型，该模型能对［1］人机能够进行协同作战。多无人机协同作战能够多无人机执行广域搜索任务时的复杂时序和时间约提高无人机作战效能，成为无人机作战应用的发展趋束关系进行有效建模，并采用遗传算法对模型进行求［2-3］势。多无人机执行广域搜索攻击任务是无人机军解，取得了较好的效果。文献中采用了2个主要的优［4-7］事应用的一个热点。广域搜索攻击需要无人机对化指标函数:1)多无人机总飞行航程最小;2)所有任

7、任务区域内目标依次执行搜索、分类、攻击和毁伤评务执行完时间最小。2个指标函数都有各自的局限估任务，不同任务之间存在着复杂的时序和时间约性，且两者之间存在利益冲突。针对异构无人机对不束。研究高效率的多无人机协同多任务分配方法是同类型目标的侦察、打击和评估的任务分配问题，文提升无人机协同作战能力的有效途径，具有较大的理收稿日期:2016-02-22基金项目:航空科学基金资助项目(20135184007)作者简介:尹高扬(1987-)，男，湖南湘潭人，海军航空工程学院控制工程系讲师，博