[发明专利]一种无人艇复合任务分配方法及系统

说明书

本发明公开了一种无人艇复合任务分配方法及系统，方法包括基于区域探测任务和分解的严格双艇合作复合任务，构建各个无人艇的捆绑包；利用重广播机制对无人艇的捆绑包进行实时的重广播；对于重广播发送完自身信息的无人艇，基于之前收到其他无人艇传来的信息进行数据共识和重广播机制，并当在循环次数阈值内中标列表和获胜无人艇列表都未改变，任务分配完成。本发明将严格双艇完成复合任务进一步分解为必须由两个类型的无人艇相互合作完成的子任务，继而使得无人艇的任务分配方案能够应对更加复杂的现实作战环境任务要求，且在任务分配过程中为同步等待其他无人艇的共识信息所花费的时间大大缩短，无需同步等待。

技术领域

本发明涉及水面无人艇指挥调度领域，特别是涉及一种无人艇复合任务分配方法及系统。

背景技术

探索新型无人艇集群自主控制技术，建设作业范围广、作业效率高、抗风险和容错能力强的无人艇集群智能指挥系统，提升了无人艇集群对区域探索、舰队拦截入侵和打击的实时性、异步性、准确性、高效性，具有深远的意义。任务分配作为无人艇集群智能指挥系统决策环节中关键的一环，准确、高效的任务决策分配直接影响整个指挥系统性能的优劣，研究对无人艇集群区域探索、舰队拦截入侵和打击任务分配的方法，为无人艇集群智能协同系统提供一定的理论成果和技术储备。

随着现代科技的不断发展，现代化武器军事系统正在一步步走向模块化、智能化、无人化的方向发展，其中，水面无人艇(USV)作为公认的未来战争重要的作战手之一；USV具备模块化、智能化、无人化等特点，不仅可以在军事场景下用于海上巡逻、扫雷、侦查、监视、目标拦截和打击，还可以用于民用领域，例如海上垃圾的回收清理、水文气象探测、灾害预警、海上搜救等，具备十分广阔的应用前景。在海上的博弈对抗过程中，如何实现高效的任务分配是一个很有挑战性的难题，其难度在于海面动态的环境下，无论是无人艇集群之间的通信还是无人艇和入侵目标的自身状态受海况影响较大，缺乏稳定性。

发明内容

本发明的目的是解决上诉现有技术在不稳定的海面环境下对无人艇分布式任务分配存在的缺陷而提供的一种基于异步共识捆绑拍卖算法的无人艇复合任务分配方法及系统。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种无人艇复合任务分配方法，包括：

对严格双艇合作复合任务进行分解，得到第一子任务和第二子任务；无人艇集群中无人艇包括区域探测无人艇和目标打击无人艇；所述第一子任务由所述区域探测无人艇执行，所述第二子任务由所述目标打击无人艇执行；所述严格双艇合作复合任务为目标拦截打击任务；

基于所述第一子任务、所述第二子任务和区域探测任务，对无人艇集群中各自无人艇进行投标，以构建所述无人艇集群中各个无人艇的捆绑包，继而得到相关信息；所述区域探测任务由所述区域探测无人艇或者所述目标打击无人艇执行；所述相关信息包括：捆绑包列表、位置排序列表、共有中标列表和获胜无人艇列表；

利用重广播机制，对完成投标的无人艇的捆绑包进行实时的重广播，以共有信息通过所述重广播机制发送给其他无人艇；

对于重广播发送完自身信息的无人艇，基于之前收到其他无人艇传来的信息进行数据共识和重广播机制，以达到所述无人艇集群中各个无人艇的异步共识；

当在循环次数阈值内所述中标列表和所述获胜无人艇列表都未改变，任务分配完成。

可选的，所述对严格双艇合作复合任务进行分解，得到第一子任务和第二子任务，具体包括：

对严格双艇合作复合任务的评分方案Score_ikj进行分解；