一种无信息条件下的多UAV协同搜索方法技术

本发明专利技术公开了一种无信息条件下的多无人机协同搜索方法，涉及人工智能和机器学习领域，包括区域分散布局和机动巡逻围捕，区域分散布局是将搜索区域内随机位置处可供调动的若干架搜索UAV以近似相等的分散距离均布在预先设定的巡逻位置处，保证各UAV具有较小初始分散距离差，各UAV在搜索区域内分散运动，探测范围不断变化，各向均布的分散布局减小分散过程中的搜索重叠区域。机动巡逻围捕是在各UAV到达初始巡逻位置后，按照预先设定的巡逻路线向搜索区域中心近心螺旋运动。本发明专利技术在少量先验信息甚至无信息条件下实现目标搜索，在有限的时间内尽可能多获取整个搜索区域的信息，搜索到给定区域内的来犯目标。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及人工智能和机器学习领域，具体涉及一种无信息条件下的多无人机协同搜索方法。
技术介绍
无人作战系统因其在持久性、多功能性以及降低人身风险方面的特有优势，在现代战争中发挥着重要作用。目前大量使用的空中无人作战系统已广泛应用于情报、监视与侦察、战场感知等任务领域。其中，多架无人机(UnmannedAerialVehicle，UAV)协同搜索成为战场感知的重要手段。多UAV协同搜索就是要在有限的时间内尽可能多的获取整个搜索区域的信息，搜索到给定区域内的来犯目标。由于战场环境的复杂多变和各种不确定因素的影响，同时来犯目标的隐身性能增强，对未知目标的信息获取难度增大，如何在少量先验信息甚至无信息条件下实现目标搜索成为关键问题。
技术实现思路
本专利技术针对多UAV广域目标搜索问题，重点突破无信息条件下的多UAV协同搜索策略和搜索方法，为提高多UAV协同作战效能提供理论依据和实际参考。为了实现上述目的，本专利技术的具体技术方案是：一种无信息条件下的多无人机协同搜索方法，包括区域分散布局和机动巡逻围捕两个阶段；所述区域分散布局是将搜索区域内随机位置处可供调动的若干架搜索UAV以近似相等的分散距离均布在预先设定的巡逻位置处，保证各UAV具有较小的初始分散距离差，各UAV在搜索区域内分散运动，探测范围不断变化，各向均布的分散布局减小分散过程中的搜索重叠区域，保持动态的高覆盖率，提高发现目标的成功率；机动巡逻围捕是在各UAV到达初始巡逻位置后，按照预先设定的巡逻路线向搜索区域中心近心螺旋运动，最大限度将目标锁定在搜索区域内；无信息条件是指在复杂战场环境中，区域内可调动的搜索UAV数量以及初始位置随机设置，我方搜索UAV对来犯的敌方目标信息完全未知，包括目标属性((静态目标和动态目标)、数量和位置；搜索UAV与敌方目标可分别描述为：M＝{m1,m2,m3…mp本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无信息条件下的多无人机协同搜索方法，包括区域分散布局和机动巡逻围捕两个阶段，其特征在于，所述区域分散布局为将搜索区域内随机位置处可供调动的若干架搜索UAV以近似相等的分散距离均布在预先设定的巡逻位置处，保证各UAV具有较小的初始分散距离差，各UAV在搜索区域内分散运动，探测范围不断变化，各向均布的分散布局减小分散过程中的搜索重叠区域；机动巡逻围捕为在各UAV到达初始巡逻位置后，按照预先设定的巡逻路线向搜索区域中心近心螺旋运动，最大限度将目标锁定在搜索区域内；无信息条件是指在复杂战场环境中，区域内可调动的搜索UAV数量以及初始位置随机设置，我方搜索UAV对来犯的敌方目标信息完全未知，敌方目标信息包括目标属性、数量和位置；搜索UAV与敌方目标可分别描述为：M＝{m1,m2,m3…mp}T＝{T1,T2,T3…Tr}             (1)其中，以M和T为圆心，s为半径的圆表示各UAV和敌方目标的探测范围，s为视距。

【技术特征摘要】
1.一种无信息条件下的多无人机协同搜索方法，包括区域分散布局和机动巡逻围捕两个阶段，其特征在于，所述区域分散布局为将搜索区域内随机位置处可供调动的若干架搜索UAV以近似相等的分散距离均布在预先设定的巡逻位置处，保证各UAV具有较小的初始分散距离差，各UAV在搜索区域内分散运动，探测范围不断变化，各向均布的分散布局减小分散过程中的搜索重叠区域；机动...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡天江，潘崇煜，宋勐潇，曹正江，张代兵，唐邓清，王树源，赵框，马兆伟，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科学技术大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43