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申请/专利权人：重庆邮电大学

摘要：本发明属于无人机技术领域，尤其涉及一种无人机集群多任务动态分配方法，包括无人机根据动态出现的新任务确定该任务的响应半径；在该任务响应范围内的无人组成该任务的无人机子团队，无人机子团队竞争该任务；当前无人机将所有需要重分配的任务构成新的任务集合，新的任务集为动态出现的新任务以及无人机子团队中各个无人机未完成的任务；无人机之间分享任务的信息并对本地的任务列表进行更新，并将更新的任务列表分享给其他无人机，当无人机的任务列表不再因为共享信息更新时，完成任务分配；本发明实现无人机集群的动态任务分配，能够适应复杂多变的任务场景，增强无人机集群协同执行任务的时效性，有效解决任务执行过程中出现突发情况的问题。

主权项：1.一种无人机集群多任务动态分配方法，其特征在于，具体包括以下步骤：S1、若出现新的动态任务，无人机判断该任务是否在自己的响应范围内，若在则参与该任务的再分配；无人机的任务的响应半径包括： 其中，ru表示无人机的任务响应半径；Xmax表示生成地图空间中的最大距离；λ是一个换算参数；Rmax表示所有任务中最大价值，Ru表示新增任务的价值；lmax表示所有任务中最晚开始时间，lu表示新增任务的最晚开始时间，tψ表示当前时刻；ω1为平衡静态价值对响应半径影响的权重，ω2为平衡截止时间对响应半径影响的权重；S2、将响应新的动态任务的无人机组成该任务的无人机子团队，无人机子团队进行任务再分配；S3、当前无人机将所有需要重分配的任务构成新的任务集合，新的任务集为动态出现的新任务以及无人机子团队中根据新的动态任务的数量各个无人机从任务列表中删除最晚添加到任务捆绑包列表的任务，删除的任务数量与新的动态任务数量一致；S4、无人机之间分享任务的信息并对本地的任务列表进行更新，并将更新的任务列表分享给其他无人机，当无人机的任务列表不再因为共享信息更新时，完成任务分配；对本地的任务列表进行更新的过程包括以下步骤：401、当前无人机计算任务集合中当前候选任务在不同插入位置的收益；402、选择边际收益最大时的位置作为当前候选任务的插入点；无人机计算一个任务插入无人机的任务时序包中收益最大的位置的过程包括： 约束条件： 其中，NV为无人机的数量，所有无人机形成无人机集合NM为任务的数量，所有任务形成任务集合cjkpj表示无人机Uj执行任务Mk时的收益；Xjk是一个二进制变量，Xjk＝1表示无人机Uj执行任务Mk，否则表示无人机Uj未执行任务Mk；LT表示无人机所能执行任务的最大容量；无人机Uj执行任务Mk时的收益cjkpj表示为： 约束条件：其中，表示将第k个任务Mk插入到任务列表pj中的第n个位置上形成的任务列表，表示无人机执行任务列表所得奖励；表示为无人机执行任务列表pj所得奖励；cjk[bi]表示执行任务列表bi的收益；表示执行在任务列表bi的末尾加上一个新任务b后的新任务列表的收益；将第k个任务Mk插入到任务列表Pj中的第n个位置上后，无人机执行任务列表Pj所得奖励表示为： 其中，R0为任务Mk的基本价值，R为任务Mk的静态价值，λj为折扣系数，表示执行任务Mk的时间，ETk表示任务Mk的最早开始时间，表示在任务列表pj第n个位置插入任务Mk时的边际成本；在任务列表pj第n个位置插入任务Mk时的边际成本表示为： 其中，表示执行在任务列表pi中第n个位置插入任务Mk后的任务列表中所有任务所需的航程；Dpi表示执行任务列表pi中所有任务所需的航程；fj表示油耗；403、判断在步骤402插入当前候选任务的边际收益是否大于本地赢家列表中该任务赢家的收益；若不大于则返回401，计算下一候选任务；404、若大于则将该任务加入当前无人机的任务时序包，判断当前无人机的任务时序包是否超过上限，若超过则与其他无人机进行任务信息共享，否则返回步骤401计算下一个候选任务；405、当当前无人机的任务时序包中任务数量达到上限时，当前无人机与其他无人机共享任务分配信息，并更新本地的任务信息，若存在无人机的本地任务信息与共享的信息不一致，则更新捆绑包，并执行401；若一致则输出任务分配结果。

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百度查询： 重庆邮电大学 一种无人机集群多任务动态分配方法