一种针对多对一轨道追逃博弈的目标分配方法组成比例

本发明专利技术公开了一种针对多对一轨道追逃博弈的目标分配方法，属于航天技术领域，包括计算每个追方单独追捕每个逃方策略中逃方所需的能力；将计算每个追方单独追捕每个逃方策略中逃方所需的能力列表；对能力列表进行排序，保证让每个逃方策略都被一个追方有能力捕获，得到每个追方所需的能力最大值；遍历每个逃方策略都被一个追方有能力捕获，得到成本最佳的能力分配和目标分配。可以有效地为面向多对一轨道博弈问题提供计算模型、方法和基本设计思路，使得追方可以准确的追捕到逃方。使得追方可以准确的追捕到逃方。使得追方可以准确的追捕到逃方。

【技术实现步骤摘要】
一种针对多对一轨道追逃博弈的目标分配方法


[0001]本专利技术涉及航天
，特别涉及一种针对多对一轨道追逃博弈的目标分配方法。

技术介绍

[0002]轨道博弈是多智能体非合作博弈的典型案例；在典型的轨道博弈中，追方尝试“抓捕”逃方，而逃方则尝试不被抓捕。“抓捕”的定义随任务而不同，抓捕可能被定义为“拦截”，即到达相同的位置，也可能被定义为“交会”，即到达相同的位置和速度。
[0003]随着人们对太空的不断探索，导致太空中的人造卫星、航空器及其他探测器不断增加，使得太空中可使用的空间变得愈发拥挤，轨道博弈将会是不可避免的。
[0004]目前的大多数轨道博弈研究都是针对一个追方尝试追捕一个逃方，让多个追方追捕一个逃方、一个追方追捕多个逃方及多个追方追捕多个逃方的虽然也有，但是会出现追方无法准确的追捕逃方，或者无法追捕到逃方。这是由于涉及到多个智能体时，目标分配和任务规划问题难以解决，尤其在智能体的初始位置和初始状态是优化变量的时候。

技术实现思路

[0005]为了解决涉及到多个智能体时，轨道博弈中目标分配和任务规划问题，本申请提供了一种针对多对一轨道追逃博弈的目标分配方法，可以有效地为面向多对一轨道博弈问题提供计算模型、方法和基本设计思路，使得追方可以准确的追捕到逃方。
[0006]为达到上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：
[0007]一种针对多对一轨道追逃博弈的目标分配方法，包括：
[0008]计算每个追方单独追捕每个逃方策略中逃方所需的能力；
>[0009]将计算每个追方单独追捕每个逃方策略中逃方所需的能力列表；
[0010]对能力列表进行排序，保证让每个逃方策略都被一个追方有能力捕获，得到每个追方所需的能力最大值；
[0011]遍历每个逃方策略都被一个追方有能力捕获，得到成本最佳的能力分配和目标分配。
[0012]作为本专利技术的进一步改进，所述计算每个追方单独追捕每个逃方策略中逃方所需的能力，之前还包括：
[0013]需要离散化逃方策略，将所有逃方策略表现为有限个策略集合。
[0014]作为本专利技术的进一步改进，所述计算每个追方单独追捕每个逃方策略中逃方所需的能力，包括追方所拥有的能力，推重比以及求得追方获得这个能力所需的代价。
[0015]作为本专利技术的进一步改进，所述保证让每个逃方策略都被一个追方有能力捕获，其中：
[0016]每个逃方策略都被一个追方策略描述的过程表述为：
[0017]A
P,1
∪A
P,2
∪A
P,3
∪...∪A
P,n
＝
ALL
[0018]其中：A
P,x
为捕获策略集合。
[0019]作为本专利技术的进一步改进，所述保证让每个逃方策略都被一个追方有能力捕获，其中：
[0020]追方策略不互相重叠而浪费追方能力的约束表示为：
[0021][0022]其中：A
P,x
为捕获策略集合。
[0023]作为本专利技术的进一步改进，所述对能力列表进行排序，保证让每个逃方策略都被一个追方有能力捕获，得到每个追方所需的能力最大值，包括：
[0024]将x个逃方策略按对第1个追方最有利排序，第1个追方捕获a1个逃方策略后，根据所捕获的逃方策略所需能力的最大值定义第1个追方的能力；
[0025]将剩余的x
‑
a1逃方策略按对第2个追方最有利排序，第2个追方捕获a2个逃方策略后，根据所捕获的逃方策略所需能力的最大值定义第2个追方的能力；
[0026]将剩余的x
‑
a1‑
a2个逃方策略按对第3个追方最有利排序，第3个追方捕获a3个逃方策略后，根据所捕获的逃方策略所需能力的最大值定义第3个追方的能力；依次类推，
[0027]将剩余的x
‑
a1‑
a2‑…‑
a
n
‑1个逃方策略按对第n个追方最有利排序，第n个追方捕获最后剩下的x
‑
a1‑
a2‑…‑
a
n
‑1个逃方策略后，根据所捕获的逃方策略所需能力的最大值定义第n个追方的能力。
[0028]作为本专利技术的进一步改进，所述对能力列表进行排序，保证让每个逃方策略都被一个追方有能力捕获，得到每个追方所需的能力最大值，其中：
[0029]若剩余的x
‑
a1‑
a2‑…‑
a
n
‑1个逃方策略的数量为零，则第n个追方能力定义为零；
[0030]若剩余的x
‑
a1‑
a2‑…‑
a
n
‑1个逃方策略的数量大于等于1，则第n个追方捕获最终剩余的逃方策略，根据所捕获最终剩余的逃方策略所需能力的最大值定义最后一个追方的能力。
[0031]作为本专利技术的进一步改进，所述对能力列表进行排序，保证让每个逃方策略都被一个追方有能力捕获，得到每个追方所需的能力最大值，之后还包括
[0032]将每个追方所需的能力最大值带入关注的代价函数，求得一次目标分配下多个追方共同捕捉逃方所需的代价。
[0033]作为本专利技术的进一步改进，所述遍历每个逃方策略都被一个追方有能力捕获，得到成本最佳的能力分配和目标分配，以及每个追方在捕获中所处的地位。
[0034]本专利技术的有益效果体现在：
[0035]本专利技术公开的一种针对多对一轨道追逃博弈的目标分配方法，首先对逃方策略进行离散化处理，计算每一个追方抓捕每一个逃方所需的能力，在确保每一个逃方策略都被捕获的前提下，得到这一个目标分配所需的代价，如总质量、总价格等，之后变化每个追方所需要追捕的逃方策略以得到另一个目标分配所需的代价，以此类推。遍历所有追方所需要追捕的策略以得到最佳代价的目标分配。这种方法可以有效地解决多对一轨道博弈的目标分配问题，其中每个追方对整个过程的贡献可以清晰的展现，这可以为轨道博弈研究提供模型、方法和设计思路，使得追方可以准确、快速的追捕到逃方。
附图说明
[0036]图1是本专利技术一种针对多对一轨道追逃博弈的目标分配方法的流程示意图；
[0037]图2是本专利技术一种针对多对一轨道追逃博弈的目标分配方法中的目标分配方式流程图。
具体实施方式
[0038]下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0039]以下详细说明均是示例性的说明，旨在对本专利技术提供进一步的详细说明。除非另有指明，本专利技术所采用的所有技术术语与本申请所属领域的一般技术人员的通常理解的含义相同。本专利技术所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而并非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式。
[0040]针对涉及到多个智能体时，轨道博弈中目标分配和任务规划问题难以解决，导致出现追本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种针对多对一轨道追逃博弈的目标分配方法，其特征在于，包括：计算每个追方单独追捕每个逃方策略中逃方所需的能力；将计算每个追方单独追捕每个逃方策略中逃方所需的能力列表；对能力列表进行排序，保证让每个逃方策略都被一个追方有能力捕获，得到每个追方所需的能力最大值；遍历每个逃方策略都被一个追方有能力捕获，得到成本最佳的能力分配和目标分配。2.根据权利要求1所述的一种针对多对一轨道追逃博弈的目标分配方法，其特征在于，所述计算每个追方单独追捕每个逃方策略中逃方所需的能力，之前还包括：需要离散化逃方策略，将所有逃方策略表现为有限个策略集合。3.根据权利要求1所述的一种针对多对一轨道追逃博弈的目标分配方法，其特征在于，所述计算每个追方单独追捕每个逃方策略中逃方所需的能力，包括追方所拥有的能力，推重比以及求得追方获得这个能力所需的代价。4.根据权利要求1所述的一种针对多对一轨道追逃博弈的目标分配方法，其特征在于，所述保证让每个逃方策略都被一个追方有能力捕获，其中：每个逃方策略都被一个追方策略描述的过程表述为：P
P,1
∪A
P,2
∪A
P,3
∪...∪P
P,n
＝
ALL
其中：A
P,x
为捕获策略集合。5.根据权利要求1所述的一种针对多对一轨道追逃博弈的目标分配方法，其特征在于，所述保证让每个逃方策略都被一个追方有能力捕获，其中：追方策略不互相重叠而浪费追方能力的约束表示为：其中：A
P,x
为捕获策略集合。6.根据权利要求1所述的一种针对多对一轨道追逃博弈的目标分配方法，其特征在于，所述对能力列表进行排序，保证让每个逃方策略都被一个追方有能力捕获，得到每个追方所需的能力最大值，其中逃方策略的个数小于等于追方的个数。7.根据权利要求1所述的一种针对多对一轨道追逃博弈的目标分配方法，其特征在于，所述对能力列表进行排序，保证让每个逃方策略都被一个追方有能力捕获，得到每个追方所需的能力最大值，包括：将x个逃方策略按对第1个追方最有利排序，第1个追方捕获a1个逃方策略后，根据所捕获的逃...

【专利技术属性】
技术研发人员：党朝辉，韩鸿宇，肖余之，唐生勇，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：