[发明专利]多无人机协同对抗的控制方法、系统及存储介质

说明书

本发明实施方式提供一种多无人机协同对抗的控制方法、系统及存储介质，属于无人机的决策技术领域。控制方法包括：获取第一无人机编队的无人机数量、第二无人机编队的无人机数量、每个第一无人机的状态和每个第二无人机的状态；根据第一无人机的数量、第二无人机的数量、每个第一无人机的状态和每个第二无人机的状态计算每个第一无人机相对于每个第二无人机的优势值，以构成第一无人机编队相对于第二无人机编队的优势矩阵；建立多无人机协同目标分配模型；根据优势矩阵和多无人机协同目标分配模型进行求解以计算出第一无人机编队的最优协同目标分配方案；根据最优协同目标分配方案控制第一无人机编队对抗第二无人机编队。

技术领域

本发明涉及无人机的对抗决策技术领域，具体地涉及一种多无人机协同对抗的控制方法、系统及存储介质。

背景技术

在多无人机协同对抗场景中，其核心问题之一是进行目标分配决策，一个好的目标分配方案可以更好的指导无人机在对抗过程中的行为，发挥多无人机之间的协同效应。现在的多数关于多无人机协同对抗目标分配的研究方法为获得当前时刻敌我双方每架无人机的状态，根据态势优势函数计算每架无人机相对于每架敌机的态势优势，得到我机的态势优势矩阵，基于此建立目标分配模型，找到使得我方总态势优势最大的目标分配方案。

发明内容

本发明实施方式的目的是提供一种多无人机协同对抗的控制方法、系统及存储介质，该控制方法、系统及存储介质能够提高无人机编队对抗的决策的有效性。

为了实现上述目的，本发明实施方式提供一种多无人机协同对抗的控制方法，所述控制方法包括：

获取对抗环境中第一无人机编队的无人机数量、第二无人机编队的无人机数量、每个所述第一无人机的状态和每个所述第二无人机的状态，其中，所述第一无人机的状态和所述第二无人机的状态均包括位置和速度；

根据所述第一无人机的数量、所述第二无人机的数量、每个所述第一无人机的状态和每个所述第二无人机的状态计算每个所述第一无人机相对于每个所述第二无人机的优势值，以构成所述第一无人机编队相对于所述第二无人机编队的优势矩阵；

根据所述第一无人机编队的对抗条件，建立多无人机协同目标分配模型，其中，所述对抗条件包括每个所述第一无人机仅能同时对抗一个所述第二无人机、每个所述第二无人机能够同时被多个所述第一无人机对抗、用于对抗任一个所述第二无人机的第一无人机的数量小于预设的上限值；

根据所述优势矩阵和所述多无人机协同目标分配模型进行求解以计算出所述第一无人机编队的最优协同目标分配方案；

根据所述最优协同目标分配方案控制所述第一无人机编队对抗所述第二无人机编队。

可选地，根据所述第一无人机的数量、所述第二无人机的数量、每个所述第一无人机的状态和每个所述第二无人机的状态计算每个所述第一无人机相对于每个所述第二无人机的优势值，以构成所述第一无人机编队相对于所述第二无人机编队的优势矩阵，具体包括：

分析所述第一无人机与所述第二无人机在行为决策时不同类型的行为决策策略，建立所述第一无人机的行为决策策略集合与所述第二无人机的行为决策策略集合；

基于证据理论融合方法，将所述第一无人机与所述第二无人机执行不同类型的行为决策策略时的攻击有效性影响因素进行融合，设计所述第一无人机与所述第二无人机的不同行为决策策略的支付函数；

基于所述第一无人机行为决策时的状态与所述第二无人机行为决策时的状态，根据所述支付函数计算所述第一无人机的行为决策策略集合与所述第二无人机的行为决策策略集合中任意一对行为决策策略对应的所述第一无人机的支付值和所述第二无人机的支付值，从而生成所述第一无人机和所述第二无人机博弈的双矩阵；

采用Lemke-Howson算法对所述双矩阵进行求解以计算出第一无人机对第二无人机的均衡行为策略，并将所述均衡行为策略对应的我方均衡支付值作为第一无人机对抗第二无人机的优势值；