[发明专利]一种在线实时分配算法

权利要求书

1.一种在线实时分配算法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、建在线多任务分配算法数学模型：通过对多飞行器在线实时任务分配的需求，建立相应的数学模型，根据分配需求设置相应的约束条件；

步骤2、设计投标算法：基于飞行器自身对环境、集群状态、任务状态等的态势感知结果，对飞行器完成各个任务的情况的任务收益价值进行估计；根据任务收益估计结果，基于任务选定策略，选择出有意向的任务；联系与自己有网络连接的飞行器，发送出对任务投标出价。

2.根据权利要求1所述的一种在线实时分配算法，其特征在于，所述在线分配算法还包括步骤3：设计同步算法：接收任务投标，将收到的任务投标估价与自身对任务的价值估计进行比对，决定交易的结果；对在该运行周期内所有与其联系的飞行器进行回应，公布决定的交易结果，完成飞行器之间对任务分配结果的同步，保证全局分配结果的一致。

3.根据权利要求2所述的一种在线实时分配算法，其特征在于，步骤1中具体包括：

基于市场机制的原理和飞行器集群任务模型，建立如下的数学优化模型：

S.t.

在上式中：Y表示的飞行器执行任务的收益，N为任务的数量，M为飞行器的数量，R(S_UAV(j),S_task(i))为飞行器j执行任务i的收益计算函数，S_UAV(j)为第j架飞行器的状态函数，S_task(i)为第i个任务的状态函数，z_i为第i个任务所需要的飞行器数量，z_a为执行任务的飞行器数量，状态函数表示如下：

S_UAV(j)＝{P_UAV(j),V,C_j} (4)

S_task(i)＝{p_task(i),I_i,T_i,Z_i} (5) 。

4.根据权利要求3所述的基于市场机制的在线分配算法，其特征在于，步骤2中具体包括：

投标算法的每个循环的运行基于对态势变化的判断，即当态势发生变化时运行投标算法；飞行器在整个任务过程中始终对各任务的潜在收益R(S_UAV(j),S_task(1))、R(S_UAV(j),S_task(2))、R(S_UAN(j),S_task(3))…、R(S_UAV(j),S_task(M))进行计算，在该收益计算式中，S_UAV(j)表示第j架飞行器的状态函数，s_task(i)表示第i个任务的状态函数；然后判断当前所有飞行器的态势是否发生变化，并判断所持有收益是否满足以下条件：

式子(1)的含义是第j架飞行器的当前收益比当前的任务的最大收益要低，且该飞行器没有被分配到任务；

该判断条件是要找到比飞行器现有任务收益更高的任务，如果这样的任务不存在，则返回算法的开始部分。

5.根据权利要求2所述的基于市场机制的在线分配算法，其特征在于，步骤3中具体包括：

同步算法的每个循环的运行基于周期性的同步点，即每隔一段时间就进行一次同步；

在整个通信过程中，其结构必须为一个完全网络，即网络的拓扑结构能够覆盖所有飞行器；

在每一轮的迭代开始前，通过与其相连的飞行器更新任务价格，每一轮价格更新前，后一回合的更新价格均取前一回合的最大价格，价格更新公式如下：

其中，表示在第τ轮迭代开始之前，第i个飞行器存储的第j个任务的价格。