申请/专利权人：湘潭大学

申请日：2024-03-12

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN117873137A

主分类号：G05D1/46

分类号：G05D1/46;G05D1/695

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.30#实质审查的生效;2024.04.12#公开

摘要：本发明公开了一种基于动态邻近阈值通信的多无人机时间窗约束任务分配方法，属于无人机技术领域。其步骤为：计算无人机之间的逻辑距离；根据无人机的逻辑距离动态调整邻近阈值，确定无人机的邻近无人机列表；无人机在时间窗约束和任务执行能力约束下，将任务收益最高的任务加入到自己的任务包中；与其邻近无人机列表中的无人机进行通信，实现存在冲突任务的消解；若时间间隔五秒内所有的任务包都不存在任务的增加与删除，则完成任务分配。本发明在时间窗约束下，根据逻辑距离动态调整邻近阈值，无人机根据当前情况自适应调整通信范围，实现最优的任务分配和无人机协作，从而提高系统效率。

主权项：1.一种基于动态邻近阈值通信的多无人机时间窗约束任务分配方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1，根据无人机的当前位置信息和彼此之间通信建立的逻辑网格，计算无人机与其它无人机之间的逻辑距离；步骤S2，根据无人机的逻辑距离动态调整邻近阈值，确定无人机当前位置的邻近无人机列表；步骤S3，无人机在时间窗约束和任务执行能力约束下，通过对比分析任务执行收益和任务距离衰减损耗，将所有任务中任务收益最高的任务加入到自己的任务包中；具体步骤如下：S31，无人机执行任务必须在的时间窗约束内到达的位置，为任务时间窗持续时间，才能执行该任务，无人机对任务执行时间为，为任务开始时间，为任务结束时间，为无人机执行任务的开始时间，满足： ； ；S32，任务的任务执行收益取决于无人机在任务时间窗内的到达时间，由任务固定收益和任务时间窗收益衰减比例系数λ决定，若无人机在时间窗之前到达任务的位置，λ=1,即无人机可以得到该任务的全部执行收益；若无人机在时间窗内到达任务的位置，即无人机对任务的执行时间越接近，λ越接近1，任务执行收益越高；若无人机错过的时间窗，则λ=0，任务执行收益=0，表示无人机执行任务的任务执行收益，为任务的固定收益，为无人机的飞行路径，为无人机沿路径飞行的自定义损耗常数，公式表示如下： ；S33，无人机执行任务的任务距离衰减损耗取决于无人机沿路径到达任务位置所经过的距离，距离越远，任务距离衰减损耗越高；S34，无人机通过评估每个任务的任务收益，无人机选择任务收益最高的任务包含到自己的任务包中，表示无人机执行任务的任务收益，用于判断无人机是否竞争并执行任务，=1表示无人机竞争到并执行任务，=0表示无人机未竞争到任务，公式表示如下： ；步骤S4，无人机与其邻近无人机列表中的无人机进行通信，交换任务信息，对不同无人机任务包中存在的相同任务，通过对比任务收益，任务收益最高的无人机竞争到该任务，而未竞争到该任务的无人机将自己任务包中的该任务释放，实现存在冲突任务的消解；具体步骤：S41，无人机与邻近无人机列表中的无人机一一进行通信，无人机根据对方任务包中对任务的任务收益与自身任务包中对任务的任务收益进行比较；S42，通信交流后，若无人机的任务包中对任务的任务收益，无人机获得任务，无人机释放任务包中的任务，无人机将自身位置更新为此任务的位置，；否则无人机释放任务包中的任务；收益相同则不更新；步骤S5，每秒检验一次全局所有无人机的任务包，若时间间隔五秒内所有的任务包都不存在任务的增加与删除，则任务完成分配，输出结果。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 湘潭大学 基于动态邻近阈值通信的多无人机时间窗约束任务分配方法

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