[发明专利]一种面向移动目标追踪的无人机群动态任务分配方法

权利要求书

1.一种面向移动目标追踪的无人机群动态任务分配方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、起飞前对无人机任务预分配，令设定时间t＝0；

S2、在无人机飞行过程中进行任务重分配过程；令时间触发重分配周期为T；

S3、判断t＝T或事件触发规则，如果满足其中任一条件，则启动任务重分配，并令t＝0；

S4、通过鸽群算法迭代求解构建无人机群任务分配模型，即：

(1)选定鸽群数量，初始化鸽群，鸽群维数为无人机数目；

(2)分别选定两轮迭代次数N₁、N₂；

(3) n＝0；

(4)第一轮迭代：使用指南针算子更新鸽群的速度和位置，并使用拍卖机制，将鸽群位置转化为无人机任务分配方案，计算总体代价值，得到当前全局最优位置，n＝n+1；

(5)n是否等于N₁，若是，则顺序执行步骤(6)，若不是，则回到步骤(4)；

(6) n＝0；

(7)第二轮迭代：使用地标算子修正当前鸽群位置，并根据拍卖机制得到无人机任务分配方案，计算总体代价值，n＝n+1；

(8)n是否等于N₂，若是，算法结束，由迭代过程中的最优位置即可得到最终无人机任务分配方案，若否，则回到步骤(7)；

S5、判断无人机群任务分配模型中无人机与目标间是否存在障碍；如果不存在障碍，则通过无人机与目标间最短距离作为航迹长度；如果存在障碍，则采用航迹规划算法获得航迹长度；

该航迹规划算法步骤为：

(1)将无人机飞行起始点即当前无人机坐标作为随机树的根节点q_start，初始化步长Δl；

(2)在无人机飞行空间中根据随机函数生成随机点q_rand，再由随机函数从无人机飞行目标点即被追踪目标坐标q_goal和随机点q_rand中选取生长方向点q_target；

(3)在已有的随机树上找到距离生长方向点最近的节点q_near；

(4)在以q_near和q_target为端点的线段上选取与q_target距离为步长Δl的节点q_new；

(5)判断q_near和q_new的连线上是否存在障碍物，若存在则抛弃节点q_near，回到步骤(2)，否则顺序执行步骤(6)；

(6)将q_new作为随机树上新的节点，并连接q_near和q_new，形成新的树枝；

(7)判断q_new是否等于目标点q_goal，或两点之间距离是否小于步长，若是，搜索结束，回溯随机树，生成由起始点q_start到目标点q_goal的路径，完成航迹规划，得到一条由无人机到目标间的较优路径，若不是，则回到步骤(2)。

S6、返回步骤S4。