[发明专利]一种基于机群特征关系的有人机无人机任务分配方法

说明书

本发明公开了一种基于机群特征关系的有人机无人机任务分配方法。步骤1：根据任务需求初步选定我方集群参与任务的所有机群；步骤2：对实际作战的机群和参与成员进行分类，建立关系特征架构；步骤3：根据每个机群中有人机单元或无人机单元的差异建立机群特征关系表；步骤4：根据步骤3的特征关系表、机群内关系和机群间的关系，建立特征关系增益函数；步骤5：根据步骤4的增益函数，建立全局收益函数；步骤6：根据步骤5的全局收益函数，实现有人机和无人机的任务分配。本发明是针对有人机和无人机集群协同作战时的任务分配问题。

技术领域

本发明涉及任务分配领域，特别涉及一种基于机群特征关系的有人机无人机任务分配方法。

背景技术

无人机深度参与空中作战，作为有人机僚机，或接受有人机指挥进行编队，通过生成战术阵型实现阻挡、干扰、诱骗、打击等，是空中博弈或格斗的重要手段，也将成为未来一种重要的空战模式。

有人机可充分利用人的智慧和综合判断能力进行战场态势分析，也可以利用更强的机动性能完成对抗性战斗；无人机可利用其轻巧灵活、成本低、隐身性能好的优势，在恶劣条件下执行危险任务；两者优势互补，可有效提高对环境变化的应对能力，极大提高作战集群的效能。在空战时进行实时、高效的任务分配是充分利用有人机和无人机各自优势，提高作战集群效能的关键。

当前主要依据有人机或无人机的损耗程度、目标的收益价值及飞行航程的大小等来进行有人机或无人机与任务的分配，整体效能通过各有人/无人机的作战效益指标叠加获得。这种任务分配方法未考虑具体执行任务过程中有人/无人机之间的相互影响关系，在反应真实作战场景方面存在一定缺陷。

发明内容

本发明提供一种基于机群特征关系的有人机无人机任务分配方法，通过对协同作战集群建立机群关系特征函数，为有人机/无人机的全局效益增加机群关系收益。

本发明通过以下技术方案实现：

一种基于机群特征关系的有人机无人机任务分配方法，所述协同任务分配方法包括以下步骤：

步骤1：根据任务需求初步选定我方集群参与任务的所有机群；

步骤2：对实际作战的机群和参与成员进行分类，建立关系特征架构；

步骤3：根据每个机群中有人机单元/无人机单元的差异建立机群特征关系表；

步骤4：根据步骤3的特征关系表、机群内关系和机群间的关系，建立特征关系增益函数；

步骤5：根据步骤4的增益函数，建立全局收益函数；

步骤6：根据步骤5的全局收益函数，实现有人机和无人机的任务分配。

进一步的，所述步骤1具体为，我方机群包括有人机、无人机单元的数量、编号和性能特征；

协同作战时任务目标集为MB＝{MB₁,MB₂,…,MB_m}共m个目标，我方机群集合定义为共n架有人/无人机，ε∈{M,U}代表机型；ε＝M代表有人机，ε＝U代表无人机。

进一步的，所述步骤2建立关系特征架构具体包括机群内关系和机群间关系；

所述机群内关系：同一机群内，有人机和无人机相互协作，共同完成某一任务；各自之间相互促进，能提升整体作战效能，表现为合作关系；各有人机/无人机成员若相互同构，则同构的个体之间无明显的促进作用，定义为无关系。

所述机群间关系：不同机群间，由于部署和指挥调度存在差异，混合编队的成本将高于单一机群编队的成本；机群间不同个体间表现为竞争关系或个体间无关系。