[发明专利]对抗环境下多无人机协同目标分配方法及系统

摘要

本申请提供一种对抗环境下多无人机协同目标分配方法及系统，其中，基于对抗双方可能的占位策略和目标分配策略，决策己方每个无人机所对抗的目标，建立零和矩阵博弈模型，通过求解模型的混合策略纳什均衡解来解决对抗环境下多无人机协同目标分配问题。进一步地，对零和矩阵博弈模型进行求解时，建立可扩展博弈的博弈矩阵并求解得到当前混合策略纳什均衡，再以变占位迭代搜索的方式，求解博弈双方对对方执行可扩展矩阵博弈均衡解的第三博弈策略和第四博弈策略，并利用迭代的方法确定用于求解的对抗中的某一方确定最有优势的博弈策略的可扩展博弈的博弈矩阵，求解确定的可扩展博弈的博弈矩阵，能够有效降低计算量，提高计算效率。

主权项

1.一种对抗环境下多无人机协同目标分配方法，其特征在于，包括：获取第一无人机编队与第二无人机编队进行对抗时各自的占位区域；确定第一无人机编队的多个第一占位策略；确定第二无人机编队的多个第二占位策略；确定第一无人机编队的多个目标分配策略和第二无人机编队的多个目标分配策略；目标分配策略包括第一无人机编队的每个无人机对抗的第二无人机编队的无人机或第二无人机编队的每个无人机对抗的第一无人机编队的无人机；基于第一无人机编队的博弈策略集和第二无人机编队的博弈策略集，建立零和矩阵博弈模型；其中，第一无人机编队的博弈策略与第一占位策略一一对应，第二无人机编队的博弈策略与第一占位策略一一对应；从第一无人机编队的博弈策略集中选取m个第一博弈策略、第二无人机编队的博弈策略集中选取n个第二博弈策略，得到第k此迭代时的可扩展博弈的博弈策略集，此时k＝0；其中，m和n为正整数；生成第k次迭代时m行n列的可扩展博弈的博弈矩阵；对第k次迭代时的可扩展博弈进行求解，得到第k次迭代时的可扩展博弈的混合策略纳什均衡解；所述混合策略纳什均衡解包括第一无人机编队对应的第一均衡混合策略和第二无人机编队对应的第二均衡混合策略；其中，所述第一均衡混合策略包括所述第一无人机编队执行可扩展博弈策略集中的每个第一博弈策略的概率，所述第二均衡混合策略包括所述第二无人机编队执行可扩展博弈策略集中的每个第二博弈策略的概率；从第一无人机编队对应的第一均衡混合策略中筛选概率最大的第一博弈策略，将其对应的第一占位策略作为第一无人机编队的当前最优策略；并基于第一无人机编队的当前最优策略进行变占位迭代搜索，再基于变占位迭代搜索得到的最优策略，确定第一无人机编队对第二均衡混合策略的第三博弈策略；从第二无人机编队对应的第二均衡混合策略中筛选概率最大的第二博弈策略，将其对应的第二占位策略作为第二无人机编队的当前最优策略，并基于第二无人机编队的当前最优策略进行变占位迭代搜索，再基于变占位迭代搜索得到的最优策略，确定第二无人机编队对第一均衡混合策略的第四博弈策略；对第k次迭代时可扩展博弈进行更新，并令k＝k+1；若第k‑1次迭代时第一无人机编队的第三博弈策略或/和第二无人机编队的第四博弈策略不存在于第k‑1次迭代时可扩展博弈的策略集中，则，返回所述对第k次迭代时可扩展博弈的博弈矩阵进行求解，得到第k次迭代时可扩展博弈的混合策略纳什均衡解的步骤；若第k‑1次迭代时第一无人机编队的最优策略和第二无人机编队的最优策略均存在于第k‑1次迭代时可扩展博弈策略集中，则基于所述第k‑1次迭代时的第一均衡混合策略，按照博弈策略的概率从第k‑1次迭代时可扩展博弈的多个第一博弈策略中选取第一无人机编队执行的第一博弈策略；基于第一无人机编队执行的博弈策略，确定对抗环境下第一无人机编队的最优占位策略以及协同目标分配策略。