[發(fā)明專利]一種多智能體分布式協(xié)同動態(tài)覆蓋方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011083838.3
• 申請日: 2020-10-12
• 公開（公告）號: CN112235808B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉瑜;李剛;丁自然;王學謙;譚大寧;董博遠
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍海軍航空大學;清華大學
• 主分類號: H04W16/20
• 分類號: H04W16/20;H04W84/18
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 張夢澤

1.一種多智能體分布式協(xié)同動態(tài)覆蓋方法，其特征在于，包括：

獲取目標智能體當前時刻的位置和當前時刻的速度；

更新目標智能體上一時刻的覆蓋信息素圖，得到目標智能體當前時刻的本地更新信息素圖；

判斷鄰居節(jié)點集是否為空，得到第一判斷結(jié)果；所述鄰居節(jié)點集為目標智能體通信范圍內(nèi)的所有智能體的集合；

若所述第一判斷結(jié)果為否，則接收所述鄰居節(jié)點集發(fā)送的消息包，并采用所述消息包更新所述目標智能體當前時刻的本地更新信息素圖，得到目標智能體當前時刻的融合更新信息素圖；所述消息包包括所述鄰居節(jié)點集中各智能體的身份標識號、各智能體當前時刻的位置和各智能體當前時刻的本地更新信息素圖；

基于所述目標智能體當前時刻的位置、所述目標智能體當前時刻的速度和所述目標智能體當前時刻的融合更新信息素圖，計算目標智能體當前時刻的綜合控制項；所述綜合控制項為斥力控制項和效益控制項加權(quán)求和而成，或為斥力控制項、效益控制項和避障控制項加權(quán)求和而成；

若所述第一判斷結(jié)果為是，則基于所述目標智能體當前時刻的位置、所述目標智能體當前時刻的速度和所述目標智能體當前時刻的本地更新信息素圖計算目標智能體當前時刻的綜合控制項；所述綜合控制項為效益控制項加權(quán)而成，或為避障控制項和效益控制項加權(quán)求和而成；

由所述目標智能體當前時刻的綜合控制項計算目標智能體下一時刻的位置和下一時刻的速度，并將下一時刻作為當前時刻再返回更新目標智能體上一時刻的覆蓋信息素圖，得到目標智能體當前時刻的本地更新信息素圖的步驟；

所述更新目標智能體上一時刻的覆蓋信息素圖，得到目標智能體當前時刻的本地更新信息素圖，具體為：

其中，M_i(x,t)為目標智能體i當前時刻t的本地更新信息素圖，M_i(x,t-1)為目標智能體i上一時刻t-1的覆蓋信息素圖，為信息素衰減因子，τ為信息素增益值，x_i(t)為目標智能體i當前時刻t的位置，x為目標智能體i所處的正方形小單元格的中心坐標，r_s為目標智能體i配備的圓盤型探測模式的傳感器的感知半徑；

所述采用所述消息包更新所述目標智能體當前時刻的本地更新信息素圖，得到目標智能體當前時刻的融合更新信息素圖，具體為：

其中，M_i(x)為目標智能體i當前時刻的融合更新信息素圖，M_i(x,t)為目標智能體i當前時刻t的本地更新信息素圖，為鄰居節(jié)點集中的智能體j當前時刻t的本地更新信息素圖。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多智能體分布式協(xié)同動態(tài)覆蓋方法，其特征在于，所述基于所述目標智能體當前時刻的位置、所述目標智能體當前時刻的速度和所述目標智能體當前時刻的融合更新信息素圖，計算目標智能體當前時刻的綜合控制項，具體包括：

計算斥力控制項；

判斷目標智能體當前時刻是否存在障礙物，得到第二判斷結(jié)果；

若所述第二判斷結(jié)果為是，則根據(jù)所述目標智能體當前時刻的位置和所述目標智能體當前時刻的速度計算避障控制項，根據(jù)所述目標智能體當前時刻的位置、所述目標智能體當前時刻的速度和所述目標智能體當前時刻的融合更新信息素圖計算效益控制項，并將所述斥力控制項、所述避障控制項和所述效益控制項加權(quán)求和得到目標智能體當前時刻的綜合控制項；

若所述第二判斷結(jié)果為否，則根據(jù)所述目標智能體當前時刻的位置、所述目標智能體當前時刻的速度和所述目標智能體當前時刻的融合更新信息素圖計算效益控制項，并將所述斥力控制項和所述效益控制項加權(quán)求和得到目標智能體當前時刻的綜合控制項。