[发明专利]多异构自主水下机器人任务自主动态分配方法

权利要求书

1.多异构自主水下机器人任务自主动态分配方法，其特征在于，包括以下步骤：

根据自主水下机器人到达某任务目标的航行时间，得到该自主水下机器人对于该任务目标的成本；

根据某一任务目标的动态价值、对于该任务目标所有自主水下机器人最大工作能力约束即价值惩罚系数以及自主水下机器人剩余工作时间，得到该任务目标的价值；

根据各个自主水下机器人对每个任务目标的成本以及任务目标的价值，建立各个自主水下机器人决策任务目标概率模型；

根据各个自主水下机器人决策任务目标概率模型，完成多个自主水下机器人的决策任务分配。

2.根据权利要求1所述的多异构自主水下机器人任务自主动态分配方法，其特征在于，所述自主水下机器人对于该任务目标的成本为：

其中，c_i,k是自主水下机器人i对于任务目标k的成本，c₁为系数，φ(t_i,k)表示自主水下机器人到达任务目标所用时间的奖励系数，t_i,k表示在某时刻，第i台自主水下机器人航行到目标任务k的航行所用的时间。

3.根据权利要求2所述的多异构自主水下机器人任务自主动态分配方法，其特征在于，所述自主水下机器人到达任务目标所用时间的奖励系数φ(t_i,k)以及在某时刻，第i台自主水下机器人航行到目标任务k的航行所用的时间t_i,k具体为：

其中T_i,k表示自主水下机器人i航行任务目标k半径距离所用时间，R_k表示不同的目标k的预设搜索半径，V_i表示自主水下机器人i的航行速度，(x_i(t),y_i(t),z_i(t))表示在t时刻，第i台自主水下机器人的位置，(x_k,y_k,z_k)表示任务k的位置。

4.根据权利要求1所述的多异构自主水下机器人任务自主动态分配方法，其特征在于，所述任务目标的价值为：

Q_i,k＝η·F(k,n_k)·q_i,k

其中，Q_i,k是任务目标k相对于自主水下机器人i的价值，η为归一化系数，F(k,n_k)表示任务k的价值惩罚系数，q_i,k表示任务目标k对于单个自主水下机器人i的动态价值。

5.根据权利要求4所述的多异构自主水下机器人任务自主动态分配方法，其特征在于，所述归一化系数η、任务k的价值惩罚系数F(k,n_k)、以及任务目标k对于单个自主水下机器人i的动态价值q_i,k，具体为：

其中，A_i,k表示执行任务目标k的自主水下机器人i的探测能力，a_k表示执行任务目标k的所有自主水下机器人的探测能力总和，A_max表示任务区域所能承载的最大自主水下机器人探测能力，Ts_i表示自主水下机器人i的剩余工作时间，Tt_i表示自主水下机器人i的总工作时间，Ta_i表示自主水下机器人i的已经工作时间，q_k表示实时确定的任务目标的价值，μ_q表示任务目标价值的放大系数。

6.根据权利要求1所述的多异构自主水下机器人任务自主动态分配方法，其特征在于，所述自主水下机器人决策任务目标概率模型为：

其中，λ_i是归一化系数，M是任务总数，p1、p2均为系数，cum_p_i[k]是自主水下机器人i的任务目标k选择概率累积分布。