[发明专利]无人机编队信息分发重规划方法、计算机可读存储介质

权利要求书

1.一种无人机编队信息分发重规划方法，其特征在于，包括：

当任务池中的四级任务信息被分发完成，或者，基于初始的信息分发预案，不包括四级任务信息的任务池中三级任务信息的收益之和大于扰动成本之和时，调用预先建立的重规划模型；所述重规划模型的优化目标为在预设约束条件下最大化任务池中的三级任务信息和二级任务信息的总收益；

采用编码方法对任务池中的待分发任务信息的分发与传递属性初始化，得到初始解；

基于所述初始解，采用遗传算法对所述重规划模型进行求解，得到对所述待分发任务信息分发与传递的重规划方案；

按照所述重规划方案对所述待分发任务信息进行分发与传递；

其中，所述四级任务信息、所述三级任务信息和所述二级任务信息的重要程度依次降低，且所述四级任务信息为强制性任务信息；

其中，得到初始解的方法包括：

采用编码方法将所述重规划模型的解编码为染色体，所述染色体上包括与任务池中待分发任务信息一一对应的基因；

将染色体上每个基因的第一标识置为1，置为1的第一标识表征该基因对应的待分发任务信息为可被分发与传递；

获取各个待分发任务信息的宿节点、优先级值、收益值和扰动成本值，并针对每一个待分发任务信息随机生成一个与其宿节点不同的源节点；

判断各个待分发任务信息是否需要转发；对于需要转发的待分发任务信息，随机生成多个不同的转发节点，形成转发路径；对于不需要转发的待分发任务信息，将其转发节点置为-1；

读取各个待分发任务信息的时间窗；对于每一个待分发任务信息，在所述时间窗内随机生成一个时刻点，并将该时刻点作为该待分发任务信息到达所述宿节点的时刻；对于需要转发的待分发任务信息，根据转发路径推算出待分发任务信息到达各个转发节点的时刻以及从源节点发出的时刻；对于不需要转发的待分发任务信息，推算出待分发任务信息从源节点发出的时刻，并将各个转发节点的转发时刻置为-1；

将每个待分发任务信息的第一标识、源节点、转发节点、宿节点、从源节点发出的时刻、到达各个转发节点的时刻、到达所述宿节点的时刻、优先级值、收益值以及扰动成本值作为该待分发任务信息的分发与传递属性，各个待分发任务信息的分发与传递属性形成初始解。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述初始的信息分发预案为以最大化不包括四级任务信息的任务池中各个待分发任务信息的权重值之和为目标而建立的分发方案。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用遗传算法对所述重规划模型进行求解，包括：

S1、设置迭代次数k的初始值为1；

S2、将所述重规划模型的目标函数为适应度函数，计算初始种群中染色体的适应度函数值；

S3、采用轮盘赌选择法从父代群体中选择中适应度函数值最高的预设数量的染色体遗传到子代群体中；

S4、对种群中的染色体进行两两单点交叉操作；

S5、对交叉操作得到的染色体进行重置变异处理；

S6、对重置变异处理得到的染色体进行更新操作，具体为将子代群体中适应度最低的第一预设数量的染色体和子代群体中适应度最低的第二预设数量的染色体组合，形成新的种群；

S7、判断当前的迭代次数是否达到预设的最大迭代次数k_max；

若是，则将最后一次迭代过程中得到的新的种群对应的解作为所述重规划方案；

否则，将所述新的种群作为初始种群，迭代次数加1，并返回S2。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述对重置变异处理得到的染色体进行更新操作之前，所述方法还包括：对重置变异处理后的染色体上基因对应的分发与传递属性是否满足所述预设约束条件；若是，则执行所述更新操作；否则，对重置变异处理后染色体的适应度函数值进行调整后执行所述更新操作。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对交叉操作得到的染色体进行重置变异处理，包括：生成一个介于0和1之间的随机数，若所述随机数小于预设的变异概率，则根据所述初始解的生成方法生成一条染色体；在子代群体中随机选择一条染色体，并用根据所述初始解的生成的染色体替代随机选择的染色体，其他染色体保持不变。