衛(wèi)星、無(wú)人機(jī)等對(duì)地觀測(cè)資源已經(jīng)成為執(zhí)行災(zāi)害救援、災(zāi)損評(píng)估等多樣化監(jiān)測(cè)任務(wù)的主要觀測(cè)手段,而大規(guī)模任務(wù)的隨機(jī)調(diào)整和動(dòng)態(tài)執(zhí)行環(huán)境是快速制定對(duì)地觀測(cè)方案的核心難點(diǎn)。針對(duì)此問(wèn)題,提出一種面向不確定環(huán)境的對(duì)地觀測(cè)資源動(dòng)態(tài)協(xié)同規(guī)劃方法,以動(dòng)態(tài)高效地制定異構(gòu)觀測(cè)資源的協(xié)同觀測(cè)方案。首先,結(jié)合合同網(wǎng)協(xié)議提出一種自下而上的分布式動(dòng)態(tài)協(xié)同框架,以整合空天地異構(gòu)觀測(cè)資源構(gòu)建分布式、動(dòng)態(tài)、松耦合的協(xié)同觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)。然后,根據(jù)該協(xié)同框架提出多輪組合分配方法及優(yōu)化算法以快速動(dòng)態(tài)地分配大規(guī)模監(jiān)測(cè)任務(wù)。最后,通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)證明,在任務(wù)持續(xù)并發(fā)的動(dòng)態(tài)不確定環(huán)境中,基于合同網(wǎng)的動(dòng)態(tài)協(xié)同規(guī)劃方法在提升了約25%任務(wù)完成率的同時(shí),降低了約20%的運(yùn)行時(shí)間,實(shí)現(xiàn)了任務(wù)完成率與方法運(yùn)行時(shí)間的平衡。 

【文章來(lái)源】：北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2020,46(10)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：10 頁(yè)

【部分圖文】：

圖1 分布式動(dòng)態(tài)協(xié)同框架示意圖

當(dāng)任務(wù)序列T={T1,T2,…,TL}傳入時(shí)(見(jiàn)圖2),按照任務(wù)TL的地理位置劃分任務(wù),重劃分后的子任務(wù)序列T={T1,T2,…,Tn}與按照加權(quán)Vornonoi圖劃分后最鄰近資源集R相對(duì)應(yīng)。圖2中:圓形表示規(guī)劃中心,三角形表示觀測(cè)資源,正方形表示任務(wù)。2) 多層次組合分配

1) 在重劃分后的子任務(wù)序列Tj傳入資源Rj后,資源Rj更新任務(wù)序列,將任務(wù)序列Tj加入自身待規(guī)劃任務(wù)序列Pj(第2行)。資源R對(duì)任務(wù)序列P中的任務(wù)在自身可通信鄰域資源A內(nèi)同步開(kāi)始第一輪招標(biāo)過(guò)程(第3行)。鄰域內(nèi)其他資源按照自身觀測(cè)能力、待完成任務(wù)規(guī)劃、任務(wù)情況向資源R返回標(biāo)書B(niǎo)(第3行)。資源R根據(jù)鄰域內(nèi)其他資源返回信息結(jié)合算法LFPA選標(biāo)(第4行),并發(fā)布規(guī)劃結(jié)果(第5行),可通信鄰域資源更新自身待完成任務(wù)序列,資源R更新自身待完成任務(wù)序列,并將未完成規(guī)劃任務(wù)序列上傳至規(guī)劃中心M。2) 規(guī)劃中心M整合各資源上傳任務(wù)形成待規(guī)劃任務(wù)序列P并向所轄資源發(fā)布 (第8行),進(jìn)行第2輪招標(biāo),依據(jù)所轄資源返回信息分配任務(wù)(第9行),更新未完成任務(wù)序列后進(jìn)入最后一輪組合分配。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]多傳感器協(xié)同識(shí)別跟蹤多目標(biāo)管理方法[J]. 龐策,單甘霖,段修生.  北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(08)
[2]多無(wú)人機(jī)協(xié)同任務(wù)規(guī)劃研究[J]. 楊晨,張少卿,孟光磊.  指揮與控制學(xué)報(bào). 2018(03)
[3]面向海上移動(dòng)目標(biāo)的空天協(xié)同連續(xù)觀測(cè)模型[J]. 梁星星,修保新,范長(zhǎng)俊,陳超.  系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐. 2018(01)
[4]天地一體、統(tǒng)籌建設(shè) 高分辨率對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)初具規(guī)模[J].   國(guó)防科技工業(yè). 2017(10)
[5]面向地震應(yīng)急響應(yīng)的松耦合研判模型管理機(jī)制[J]. 李勤勇,宋建功,高世偉,杜建海,呂江花,馬世龍.  北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(04)
[6]美國(guó)商業(yè)對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)政策發(fā)展綜述[J]. 龔燃.  國(guó)際太空. 2016(05)
[7]引入多Agent協(xié)商的協(xié)同優(yōu)化在衛(wèi)星設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J]. 董云峰,衛(wèi)曉娜,郝朝.  北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(05)
[8]空天高速飛行器多傳感器協(xié)同跟蹤任務(wù)規(guī)劃研究[J]. 付強(qiáng),王剛,肖金科,郭相科,韋剛.  系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2014(10)
[9]異構(gòu)MAS結(jié)構(gòu)下的空天資源多階段協(xié)同任務(wù)規(guī)劃方法[J]. 李軍,李軍,鐘志農(nóng),景寧,胡衛(wèi)東.  航空學(xué)報(bào). 2013(07)
[10]面向?qū)Φ爻上裼^測(cè)任務(wù)的高空飛艇應(yīng)急調(diào)度[J]. 賀川,邱滌珊,許光,朱曉敏.  航空學(xué)報(bào). 2012(11)

碩士論文
[1]面向海上移動(dòng)目標(biāo)跟蹤觀測(cè)的空天協(xié)同任務(wù)規(guī)劃研究[D]. 梁星星.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2016



本文編號(hào)：3229284