[发明专利]一种基于核仁解的低空无人机冲突解脱方法及系统

权利要求书

1.一种基于核仁解的低空无人机冲突解脱方法，其特征在于，包括：

获取低空无人机的飞行状态数据；

根据所述飞行状态数据进行冲突探测，将所有具有关联冲突的无人机形成无人机冲突团体；

采用分支模型对所述无人机冲突团体规划所有可能的冲突解脱方案，确定无人机冲突团体解脱联盟额外支付成本矩阵；

采用遗传算法根据所述无人机冲突团体解脱联盟额外支付成本矩阵，寻找最接近冲突解脱核仁解要求的解脱方案，确定最终的无人机冲突解脱路径，具体包括：

采用二进制编码对所述无人机冲突团体的每一种解脱方案进行编码，得到编码后的解脱方案；

对各所述编码后的解脱方案采用遗传算法计算各限制条件的解脱方案的适应度，通过遗传算法的选择、交叉、变异逐步淘汰适应度低的解脱方案，增加适应度高的解脱方案，经过多代进化得到适应度最高的解脱方案，确定所述冲突团体最终解脱方案；

所述适应度的计算函数为：其中v^*(s_k)为第k个解脱方案的最大额外支付成本，v^*(s_k)由如下方式获得：无人机冲突团体解脱联盟额外支付成本矩阵：

其每一个解脱方案的最大额外支付成本为：

v^*(s_k)＝maxv(s_k,aircraft_i),i＝1,2,...P；

对于无人机解脱成本分摊联盟博弈(A,v)，A是参与冲突解脱的无人机的集合，A＝{aircraft₁,aircraft₂,...,aircraft_P}，P为参与解脱的无人机总架数，v是解脱额外支付成本函数，记S为无人机冲突团体可行解脱方案集合，S＝{s₁,s₂…,s_K}，K为可行解脱方案总个数，可行解脱方案集合S中第k个解脱方案s_k中无人机aircraft_i对应的解脱额外支付成本记为v(s_k,aircraft_i),其中aircraft_i∈A。

2.根据权利要求1所述的基于核仁解的低空无人机冲突解脱方法，其特征在于，所述获取低空无人机的飞行状态数据，具体包括：

通过无人机机载ADS-B设备获取低空无人机的飞行状态数据，所述飞行状态数据包括无人机的WGS-84地理坐标系坐标、磁航向、飞行速度和飞行高度。

3.根据权利要求1所述的基于核仁解的低空无人机冲突解脱方法，其特征在于，所述根据所述飞行状态数据进行冲突探测，将所有具有关联冲突的无人机形成冲突团体，具体包括：

将所述飞行状态数据进行统一格式转化，得到格式统一的飞行状态数据；

根据所述格式统一的飞行状态数据进行冲突探测，得到关联冲突；

将所有具有所述关联冲突的无人机形成无人机冲突团体。

4.根据权利要求1所述的基于核仁解的低空无人机冲突解脱方法，其特征在于，所述采用分支模型对所述冲突团体规划所有可能的冲突解脱方案，确定所有解脱方案的额外支付成本矩阵，具体包括：

采用分支模型枚举无人机可能采取的单机解脱方案，组合所述无人机冲突团体中所有无人机的单机解脱方案，形成所述无人机冲突团体的解脱方案集合；

根据所述解脱方案集合，得到所述解脱方案集合的额外支付成本矩阵。