[发明专利]一种约束条件下基于合同网的多UUV系统协商合作建模方法

权利要求书

1.一种约束条件下基于合同网的多UUV系统协商合作建模方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：初始化UUV基本行为动作及其相关参数

初始化UUV基本行为动作，包括航行巡逻A₁、感知探测A₂和趋向目标A₃；假设多UUV系统中的节点组成、基本行为动作组成和目标组成的范围；定义基于合同网模型的多UUV系统角色，将虚拟中央UUV节点定义为招标者TUA，激活UUV节点和半激活UUV节点为投标者BUA，最终投标成功的UUV节点定义为中标者WUA；

步骤2：招标者形成阶段计算

在多UUV系统中，如果UUV节点x_k在探测范围D_r首先发现敌方目标y_j，并且执行基本行为动作A₁，则x_k自动成为招标者TUA x_k，将其作为局部网络LN的虚拟中央节点；

步骤3：投标者形成阶段计算

招标者TUA x_k作为LN的虚拟中央节点，在其通信范围C_r与探测范围D_r叠加形成区域Ω_C及其边缘上的所有H个UUV节点x_h∈[x₁,x₂,···,x_H]，HN，N为多UUV系统中全部UUV的数量，其自动成为投标者BUA x_k；

步骤4：发标阶段计算

招标者TUA x_k经基本行为动作A₂发现自己没有足够能力围捕敌方目标y_j，在其通信范围C_r内以广播通信的方式向所有投标者BUA x_h发出招标信息D_D，并且招标者TUA x_k基本行为动作从A₂转向A₃；

步骤5：投标阶段计算

投标者BUA x_h收到招标信息后，依据任务时间窗口、自身健康状态、电池能源状态和水下探测范围等四个约束条件，判断决策自己是否具备完成该任务的能力，同时向招标者TUAx_k发送投标信息B_D或拒绝投标信息R_D给TUA x_k节点做出回应，形成面向约束条件的投标者BUA x_h投标逻辑控制决策模型；

步骤6：中标阶段计算

在预定的投标截止时间T_t到达后，招标者TUA x_k收到所有投标者BUA x_h提交的投标信息B_D后向提出此投标的投标者发出中标消息，同时该投标者角色转换为中标者WUA，并且基本行为动作从A₁转向基本行为动作A₃，通过基本行为动作A₃可以实现对敌方目标的围捕。

2.根据权利要求1所述的约束条件下基于合同网的多UUV系统协商合作建模方法，其特征在于，所述步骤1中航行巡逻A₁的具体动作是：UUV以分布式结构采取航行巡逻行为动作进行水下入侵目标的巡逻；感知探测A₂的具体动作是：在探测范围内，UUV执行感知探测行为动作发现入侵目标，并通过广播形式将探测结果发送相邻节点UUV；趋向目标A₃的具体动作是：在通信范围内，相邻节点UUV接受信息后，执行趋向目标的动作，形成围捕态势，其余UUV继续执行航行巡逻行为动作。