[發明專利]一種任務驅動下的移動臺站信息采集動態部署方法

在審

• 申請號: 202111531963.0
• 申請日: 2021-12-15
• 公開（公告）號: CN114217638A
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發明（設計）人: 欒合禹;張曉玲;吳明友
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍66389部隊88分隊
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10
• 代理公司: 鄭州大通專利商標代理有限公司 41111
• 代理人: 高為寶

本發明提供一種任務驅動下的移動臺站信息采集動態部署方法。該方法包括確定基本部署信息，所述部署基本信息包括參與執行信息采集任務的移動臺站數量、任務區域數量、每個任務區域的位置信息、任務需求和每個任務需求的數據量、以及每個移動臺站的任務屬性和初始位置信息；將最小化任務區域的執行時間和最大化任務區域的任務完成度作為優化目標，結合所述基本部署信息構建任務區域的效用函數，并將所有任務區域的效用函數之和記作全網效用函數；將移動臺站的位置部署問題構建為勢能博弈模型；將所述全網效用函數作為勢能博弈模型中的勢能函數，求解所述勢能博弈模型的納什均衡解，得到的所述納什均衡解即為每個移動臺站的部署位置。

技術領域

本發明涉及無線通信技術領域，尤其涉及一種任務驅動下的移動臺站信息采集動態部署方法。

背景技術

在移動節點集群通信場景中，多節點需協同高效的完成不同類型的任務。通常情況下，移動節點攜帶不同類型的傳感器，不同節點在團隊協作中有著不同的角色和職責，因此確保異構節點之間正確合理的時間、空間和任務分配至關重要。但是基本的節點任務分配問題通常是一對一的任務匹配問題(Bethke B,Valenti M,How J P.UAV TaskAssignment[J].RoboticsAutomation Magazine IEEE,2008,15(1):39-44.)、整數規劃問題(Bertsekas D P,A distributed asynchronous relaxation algorithm for theassignment problem[C].1985 24th IEEE Conference on Decision and Control,FortLauderdale,FL,USA,1985,pp.1703-1704.)和尋找單一優化解的問題(Choudhury B B,Biswal B B,Mishra D.Development of Optimal Strategies for Task Assignment inMultirobot Systems[C].IEEE International Advance Computing Conference,2009,pp.1130-1135.)。只涉及單個任務的群內優化問題，沒有刻畫多任務間的合作關系，對于異構移動節點之間多任務合作方法的研究涉及復雜的組合決策問題，約束條件的多樣性也使得節點群的狀態空間更加的巨大。傳統的線性優化方法很難直接都得到復雜網絡的穩定解。現有位置部署模型算法，大多是通過暴力的遍歷空間點，找到合適的部署位置，在空間范圍巨大時，搜索時間長、計算量大得不到理想結果。

發明內容

針對傳統位置部署方法沒有考慮到多任務間合作關系或者計算量大、耗費時間長的問題，本發明提供一種任務驅動下的移動臺站信息采集動態部署方法。

本發明提供的一種任務驅動下的移動臺站信息采集動態部署方法，包括：

步驟1：確定基本部署信息，所述部署基本信息包括參與執行信息采集任務的移動臺站數量、等待被采集信息的任務區域數量、每個任務區域的位置信息、任務需求和每個任務需求的數據量、以及每個移動臺站的任務屬性和初始位置信息；

步驟2：將最小化任務區域的執行時間和最大化任務區域的任務完成度為作為優化目標，結合所述基本部署信息構建任務區域的效用函數，并將所有任務區域的效用函數之和記作全網效用函數；

步驟3：將移動臺站的位置部署問題構建為勢能博弈模型其中，δ_m和c_m表示移動臺站m的策略集，δ_m表示移動臺站m所在的聯盟，c_m表示移動臺站m的部署位置，表示所有移動臺站組成的集合，S_u表示任務區域u的效用函數；

步驟4：將所述全網效用函數作為勢能博弈模型中的勢能函數，求解所述勢能博弈模型的納什均衡解，得到的所述納什均衡解即為每個移動臺站的部署位置。

進一步地，還包括：