[发明专利]一种无人艇复合任务分配方法及系统

权利要求书

1.一种无人艇复合任务分配方法，其特征在于，包括：

步骤101：对严格双艇合作复合任务进行分解，得到第一子任务和第二子任务；无人艇集群中无人艇包括区域探测无人艇和目标打击无人艇；所述第一子任务由所述区域探测无人艇执行，所述第二子任务由所述目标打击无人艇执行；所述严格双艇合作复合任务为目标拦截打击任务；

步骤102：基于所述第一子任务、所述第二子任务和区域探测任务，对无人艇集群中各自无人艇进行投标，以构建所述无人艇集群中各个无人艇的捆绑包，继而得到相关信息；所述区域探测任务由所述区域探测无人艇或者所述目标打击无人艇执行；所述相关信息包括：捆绑包列表、位置排序列表、共有中标列表和获胜无人艇列表；

步骤103：利用重广播机制，对完成投标的无人艇的捆绑包进行实时的重广播，以共有信息通过所述重广播机制发送给其他无人艇；

步骤104：对于重广播发送完自身信息的无人艇，基于之前收到其他无人艇传来的信息进行数据共识和重广播机制，以达到所述无人艇集群中各个无人艇的异步共识；

步骤105：重复步骤102至步骤104，当在循环次数阈值内所述中标列表和所述获胜无人艇列表都未改变，任务分配完成；

对于重广播发送完自身信息的无人艇，基于之前收到其他无人艇传来的信息进行数据共识和重广播机制，以达到所述无人艇集群中各个无人艇的异步共识，具体包括：

对于重广播发送完自身信息的无人艇，在共识阶段之前接收到其他无人艇的信息与自身信息进行对比，并根据不同的对比结果采用不同的动作以达到所述无人艇集群中各个无人艇的异步共识；所述动作包括：更新并重播、重置并重播、撇弃并重播、撇弃并不重播、更新时间并重播；

所述对严格双艇合作复合任务进行分解，得到第一子任务和第二子任务，具体包括：

对严格双艇合作复合任务的评分方案Score_ikj进行分解；

其中，Score_ikj＝∑_j∈RD∑_i∈I1∑_k∈I2(c_ijx_ij+c_kjx_kj)[x_ij·x_kj]；

RD表示严格双艇合作复合任务，I1表示区域探测无人艇、I2表示目标打击无人艇，c_ij表示严格双艇合作复合任务j分配给区域探测无人艇i的得分，x_ij＝1表示严格双艇合作复合任务j成功分配给区域探测无人艇i，x_ij＝0表示表示严格双艇合作复合任务j未成功分配给区域探测无人艇i，c_kj表示严格双艇合作复合任务j分配给目标打击无人艇k的得分，x_kj＝1表示严格双艇合作复合任务j成功分配给目标打击无人艇k，x_kj＝0表示严格双艇合作复合任务j未成功分配给目标打击无人艇k，Score_ikj表示严格双艇合作复合任务j被区域探测无人艇i和目标打击无人艇k共同执行的分数；

对于无效分配任务，去除原有分配记录并进行重新分配，即得到第一子任务和第二子任务；所述无效分配任务表示严格双艇合作复合任务j未成功分配给区域探测无人艇i或者严格双艇合作复合任务j未成功分配给目标打击无人艇k。

2.根据权利要求1所述的一种无人艇复合任务分配方法，其特征在于，还包括：

对于出现故障的无人艇进行捆绑包信息处理，以实现异步重新计划目的。

3.根据权利要求1所述的一种无人艇复合任务分配方法，其特征在于，包括：

在任务执行的过程中，当通过区域探测无人艇实时获取的信息更新入侵艇实时信息、执行任务无人艇被敌方击毁或者执行任务无人艇长时间失去通信时，对未完成的任务执行步骤101至步骤105，实现对动态环境下异步拦截。

4.一种无人艇复合任务分配系统，其特征在于，包括：

分解模块，用于对严格双艇合作复合任务进行分解，得到第一子任务和第二子任务；无人艇集群中无人艇包括区域探测无人艇和目标打击无人艇；所述第一子任务由所述区域探测无人艇执行，所述第二子任务由所述目标打击无人艇执行；所述严格双艇合作复合任务为目标拦截打击任务；

构建模块，用于基于所述第一子任务、所述第二子任务和区域探测任务，对无人艇集群中各自无人艇进行投标，以构建所述无人艇集群中各个无人艇的捆绑包，继而得到相关信息；所述区域探测任务由所述区域探测无人艇或者所述目标打击无人艇执行；所述相关信息包括：捆绑包列表、位置排序列表、共有中标列表和获胜无人艇列表；

广播模块，用于利用重广播机制，对完成投标的无人艇的捆绑包进行实时的重广播，以共有信息通过所述重广播机制发送给其他无人艇；

异步共识模块，用于对于重广播发送完自身信息的无人艇，基于之前收到其他无人艇传来的信息进行数据共识和重广播机制，以达到所述无人艇集群中各个无人艇的异步共识；

任务分配结束模块，用于重复执行构建模块、广播模块和异步共识模块，当在循环次数阈值内所述中标列表和所述获胜无人艇列表都未改变，任务分配完成；

所述异步共识模块，具体包括：

异步共识单元，用于对于重广播发送完自身信息的无人艇，在共识阶段之前接收到其他无人艇的信息与自身信息进行对比，并根据不同的对比结果采用不同的动作以达到所述无人艇集群中各个无人艇的异步共识；所述动作包括：更新并重播、重置并重播、撇弃并重播、撇弃并不重播、更新时间并重播；

所述分解模块，具体包括：

分解单元，用于对严格双艇合作复合任务的评分方案Score_ikj进行分解；

其中，Score_ikj＝∑_j∈RD∑_i∈I1∑_k∈I2(c_ijx_ij+c_kjx_kj)[x_ij·x_kj]；

RD表示严格双艇合作复合任务，I1表示区域探测无人艇、I2表示目标打击无人艇，c_ij表示严格双艇合作复合任务j分配给区域探测无人艇i的得分，x_ij＝1表示严格双艇合作复合任务j成功分配给区域探测无人艇i，x_ij＝0表示表示严格双艇合作复合任务j未成功分配给区域探测无人艇i，c_kj表示严格双艇合作复合任务j分配给目标打击无人艇k的得分，x_kj＝1表示严格双艇合作复合任务j成功分配给目标打击无人艇k，x_kj＝0表示严格双艇合作复合任务j未成功分配给目标打击无人艇k，Score_ikj表示严格双艇合作复合任务j被区域探测无人艇i和目标打击无人艇k共同执行的分数；

重新分配单元，用于对于无效分配任务，去除原有分配记录并进行重新分配，即得到第一子任务和第二子任务；所述无效分配任务表示严格双艇合作复合任务j未成功分配给区域探测无人艇i或者严格双艇合作复合任务j未成功分配给目标打击无人艇k。