[发明专利]基于多机制组合策略的集群分布式抓捕方法

权利要求书

1.基于多机制组合策略的集群分布式抓捕方法，其特征在于，所述基于多机制组合策略的集群分布式抓捕方法包括：

构建追捕者与逃逸者的对抗场景；所述追捕者与所述逃逸者均为智能体；

建立所述追捕者与所述逃逸者的运动学模型；

根据所述对抗场景和所述运动学模型，构建追捕者多机制抓捕策略；

根据所述追捕者多机制抓捕策略，构建多目标优化函数，引入层次分析法为所述多目标优化函数分配权重；

使用粒子群算法对所述多目标优化函数进行求解，以求解结果作为所述追捕者的策略输出。

2.根据权利要求1所述的基于多机制组合策略的集群分布式抓捕方法，其特征在于，所述基于多机制组合策略的集群分布式抓捕方法还包括：

通过人工势场法，构建逃逸者最优化模型；

使用粒子群算法对所述逃逸者最优化模型进行求解，以求解结果作为所述逃逸者的策略输出。

3.根据权利要求1或2所述的基于多机制组合策略的集群分布式抓捕方法，其特征在于，所述对抗场景包括：

追捕者P_i，i＝1,2,3,...,N，逃逸者E，起始点(x_start,y_start)，目标点(x_target,y_target)和对抗区域Ω_A；

追捕者最大速度为v_p,max，逃逸者最大速度为v_e,max，双方均以最大速度运行，且有v_p,maxv_e,max；

追捕者个体数目为N，逃逸者个体数目为1，有N1；

追捕者感知半径为r_p,max，逃逸者感知半径为r_e,max，有r_p,max＝r_e,max，且追逃双方均可通过感知获取自身感知范围内对方个体的位置坐标与速度矢量；

追捕者最大角速度限制为ω_p,max，逃逸者最大角速度限制为ω_e,max，有ω_p,max＝ω_e,max；

追捕者存在通信距离限制，通信半径为r_p,com，有r_p,com＝2·r_p,max，且追捕者可在通信范围内与邻居相互获取位置坐标与速度矢量；

追捕者抓捕半径为r_p,cap，逃逸者警戒半径为r_alert。

4.根据权利要求1或2所述的基于多机制组合策略的集群分布式抓捕方法，其特征在于，所述运动学模型包括：

其中，x_pi＝(x_pi,y_pi)为追捕者P_i的坐标，v_pi为追捕者P_i的速度，ω_pi为追捕者P_i的角速度，为追捕者P_i的偏航角，追捕者P_i的状态量表示为v_pi∈[0,v_p,max]，|ω_pi|≤ω_p,max；x_e＝(x_e,y_e)为逃逸者E的坐标，v_e为逃逸者E的速度，ω_e为逃逸者E的角速度，φ为逃逸者E的偏航角，逃逸者E的状态量表示为X_e＝{x_e,y_e,φ}，v_e∈[0,v_e,max]，|ω_e|≤ω_e,max。

5.根据权利要求1或2所述的基于多机制组合策略的集群分布式抓捕方法，其特征在于，所述追捕者多机制抓捕策略包括核心机制和辅助机制；所述核心机制包括角度缩减机制、距离缩减机制和结构收缩机制，所述辅助机制包括碰撞机制、覆盖机制和边缘机制。