[发明专利]一种异构无人系统协同控制方法

说明书

本发明公开了一种异构无人系统协同控制方法，属于无人系统领域，包括以下阶段：任务形成阶段、请求阶段、响应阶段、成员选择阶段和成员确定阶段；设计了时间可用度TA_i和信誉度τ_i并根据时间可用度TA_i和信誉度τ_i筛选出成员列表R，然后根据成员列表R的顺序对完成任务的系统成员进行选取和设计分布式控制协议；还设计了异构无人系统管理者作为中介对每一个异构无人系统成员执行的任务进行管理；本发明解决了现有的异构无人系统执行任务时任务分配效率和任务的完成效率低的问题。

技术领域

本发明涉及无人系统领域，具体涉及一种异构无人系统协同控制方法。

背景技术

异构无人系统是控制不同种类的无人机器的控制系统，所谓的异构是指无人系统中被控对象的状态的维度或者状态值不同。由于异构无人系统的协同控制具有成本低、性能好、鲁棒性强等优点，在越来越多的领域得到应用，比如智能电网、无人艇无人机协同编队控制、移动机器人分布式控制等。异构无人系统通过通信网络交互信息完成工作，资源优化配置合理，单个无人系统成员成本较低，对于外界环境有着较强的鲁棒性。

通过结合不同的无人机器，有利于最大化利用不同无人机器的优点，加快任务完成的效率和效果。尤其是在无人艇和无人机协同进行探测任务，将无人机与无人艇相结合组成混合编队，通过调整无人艇和无人艇的相对位置关系，可以为包括侦察、探测、突防、围捕及打击等任务创造有利条件，提供技术保障。但是，现有技术中，在异构无人系统执行任务时任务的完成效率和任务的分配效率较低。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种任务分配效率和任务完成效率高的异构无人系统协同控制方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种异构无人系统协同控制方法，包括以下步骤：

(1)任务形成阶段：系统中所有的n+1个成员组成集合A＝{a₀,a₁,…,a_n}，其中a₀表示异构无人系统的管理者，a_i(i＝1,2,…,n)表示异构无人系统的系统成员；管理者a₀接收到来自上位机的任务要求形成系统任务的输入信号；

(2)请求阶段：系统管理者a₀对系统中的其他成员发送编队请求指令，获得系统成员a_i的时间可用度TA_i和信誉度τ_i；

(3)响应阶段：在接收到系统管理者a₀的请求信号之后，每一个系统成员a_i计算自己的时间可用度TA_i和信誉度τ_i，然后将计算数据反馈给系统管理者a₀完成响应；

(4)成员选择阶段：系统管理者a₀接收其余系统成员a_i的响应信号，计算每一个系统成员a_i的任务分数，并根据响应的系统成员a_i的任务分数列出成员列表R；

(5)成员确定阶段：系统管理者a₀检索成员列表R的信息，然后向上位机反馈所需系统成员a_i的信息并根据任务要求和系统成员a_i设计分布式控制协议；