基于合同網(wǎng)的對地觀測資源動態(tài)協(xié)同規(guī)劃方法
發(fā)布時間:2021-06-14 06:44
衛(wèi)星、無人機等對地觀測資源已經(jīng)成為執(zhí)行災害救援、災損評估等多樣化監(jiān)測任務的主要觀測手段,而大規(guī)模任務的隨機調(diào)整和動態(tài)執(zhí)行環(huán)境是快速制定對地觀測方案的核心難點。針對此問題,提出一種面向不確定環(huán)境的對地觀測資源動態(tài)協(xié)同規(guī)劃方法,以動態(tài)高效地制定異構觀測資源的協(xié)同觀測方案。首先,結合合同網(wǎng)協(xié)議提出一種自下而上的分布式動態(tài)協(xié)同框架,以整合空天地異構觀測資源構建分布式、動態(tài)、松耦合的協(xié)同觀測網(wǎng)絡。然后,根據(jù)該協(xié)同框架提出多輪組合分配方法及優(yōu)化算法以快速動態(tài)地分配大規(guī)模監(jiān)測任務。最后,通過仿真實驗證明,在任務持續(xù)并發(fā)的動態(tài)不確定環(huán)境中,基于合同網(wǎng)的動態(tài)協(xié)同規(guī)劃方法在提升了約25%任務完成率的同時,降低了約20%的運行時間,實現(xiàn)了任務完成率與方法運行時間的平衡。
【文章來源】:北京航空航天大學學報. 2020,46(10)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:10 頁
【部分圖文】:
圖1 分布式動態(tài)協(xié)同框架示意圖
當任務序列T={T1,T2,…,TL}傳入時(見圖2),按照任務TL的地理位置劃分任務,重劃分后的子任務序列T={T1,T2,…,Tn}與按照加權Vornonoi圖劃分后最鄰近資源集R相對應。圖2中:圓形表示規(guī)劃中心,三角形表示觀測資源,正方形表示任務。2) 多層次組合分配
1) 在重劃分后的子任務序列Tj傳入資源Rj后,資源Rj更新任務序列,將任務序列Tj加入自身待規(guī)劃任務序列Pj(第2行)。資源R對任務序列P中的任務在自身可通信鄰域資源A內(nèi)同步開始第一輪招標過程(第3行)。鄰域內(nèi)其他資源按照自身觀測能力、待完成任務規(guī)劃、任務情況向資源R返回標書B(第3行)。資源R根據(jù)鄰域內(nèi)其他資源返回信息結合算法LFPA選標(第4行),并發(fā)布規(guī)劃結果(第5行),可通信鄰域資源更新自身待完成任務序列,資源R更新自身待完成任務序列,并將未完成規(guī)劃任務序列上傳至規(guī)劃中心M。2) 規(guī)劃中心M整合各資源上傳任務形成待規(guī)劃任務序列P并向所轄資源發(fā)布 (第8行),進行第2輪招標,依據(jù)所轄資源返回信息分配任務(第9行),更新未完成任務序列后進入最后一輪組合分配。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]多傳感器協(xié)同識別跟蹤多目標管理方法[J]. 龐策,單甘霖,段修生. 北京航空航天大學學報. 2019(08)
[2]多無人機協(xié)同任務規(guī)劃研究[J]. 楊晨,張少卿,孟光磊. 指揮與控制學報. 2018(03)
[3]面向海上移動目標的空天協(xié)同連續(xù)觀測模型[J]. 梁星星,修保新,范長俊,陳超. 系統(tǒng)工程理論與實踐. 2018(01)
[4]天地一體、統(tǒng)籌建設 高分辨率對地觀測系統(tǒng)初具規(guī)模[J]. 國防科技工業(yè). 2017(10)
[5]面向地震應急響應的松耦合研判模型管理機制[J]. 李勤勇,宋建功,高世偉,杜建海,呂江花,馬世龍. 北京航空航天大學學報. 2017(04)
[6]美國商業(yè)對地觀測數(shù)據(jù)政策發(fā)展綜述[J]. 龔燃. 國際太空. 2016(05)
[7]引入多Agent協(xié)商的協(xié)同優(yōu)化在衛(wèi)星設計中的應用[J]. 董云峰,衛(wèi)曉娜,郝朝. 北京航空航天大學學報. 2016(05)
[8]空天高速飛行器多傳感器協(xié)同跟蹤任務規(guī)劃研究[J]. 付強,王剛,肖金科,郭相科,韋剛. 系統(tǒng)工程與電子技術. 2014(10)
[9]異構MAS結構下的空天資源多階段協(xié)同任務規(guī)劃方法[J]. 李軍,李軍,鐘志農(nóng),景寧,胡衛(wèi)東. 航空學報. 2013(07)
[10]面向?qū)Φ爻上裼^測任務的高空飛艇應急調(diào)度[J]. 賀川,邱滌珊,許光,朱曉敏. 航空學報. 2012(11)
碩士論文
[1]面向海上移動目標跟蹤觀測的空天協(xié)同任務規(guī)劃研究[D]. 梁星星.國防科學技術大學 2016
本文編號:3229284
【文章來源】:北京航空航天大學學報. 2020,46(10)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:10 頁
【部分圖文】:
圖1 分布式動態(tài)協(xié)同框架示意圖
當任務序列T={T1,T2,…,TL}傳入時(見圖2),按照任務TL的地理位置劃分任務,重劃分后的子任務序列T={T1,T2,…,Tn}與按照加權Vornonoi圖劃分后最鄰近資源集R相對應。圖2中:圓形表示規(guī)劃中心,三角形表示觀測資源,正方形表示任務。2) 多層次組合分配
1) 在重劃分后的子任務序列Tj傳入資源Rj后,資源Rj更新任務序列,將任務序列Tj加入自身待規(guī)劃任務序列Pj(第2行)。資源R對任務序列P中的任務在自身可通信鄰域資源A內(nèi)同步開始第一輪招標過程(第3行)。鄰域內(nèi)其他資源按照自身觀測能力、待完成任務規(guī)劃、任務情況向資源R返回標書B(第3行)。資源R根據(jù)鄰域內(nèi)其他資源返回信息結合算法LFPA選標(第4行),并發(fā)布規(guī)劃結果(第5行),可通信鄰域資源更新自身待完成任務序列,資源R更新自身待完成任務序列,并將未完成規(guī)劃任務序列上傳至規(guī)劃中心M。2) 規(guī)劃中心M整合各資源上傳任務形成待規(guī)劃任務序列P并向所轄資源發(fā)布 (第8行),進行第2輪招標,依據(jù)所轄資源返回信息分配任務(第9行),更新未完成任務序列后進入最后一輪組合分配。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]多傳感器協(xié)同識別跟蹤多目標管理方法[J]. 龐策,單甘霖,段修生. 北京航空航天大學學報. 2019(08)
[2]多無人機協(xié)同任務規(guī)劃研究[J]. 楊晨,張少卿,孟光磊. 指揮與控制學報. 2018(03)
[3]面向海上移動目標的空天協(xié)同連續(xù)觀測模型[J]. 梁星星,修保新,范長俊,陳超. 系統(tǒng)工程理論與實踐. 2018(01)
[4]天地一體、統(tǒng)籌建設 高分辨率對地觀測系統(tǒng)初具規(guī)模[J]. 國防科技工業(yè). 2017(10)
[5]面向地震應急響應的松耦合研判模型管理機制[J]. 李勤勇,宋建功,高世偉,杜建海,呂江花,馬世龍. 北京航空航天大學學報. 2017(04)
[6]美國商業(yè)對地觀測數(shù)據(jù)政策發(fā)展綜述[J]. 龔燃. 國際太空. 2016(05)
[7]引入多Agent協(xié)商的協(xié)同優(yōu)化在衛(wèi)星設計中的應用[J]. 董云峰,衛(wèi)曉娜,郝朝. 北京航空航天大學學報. 2016(05)
[8]空天高速飛行器多傳感器協(xié)同跟蹤任務規(guī)劃研究[J]. 付強,王剛,肖金科,郭相科,韋剛. 系統(tǒng)工程與電子技術. 2014(10)
[9]異構MAS結構下的空天資源多階段協(xié)同任務規(guī)劃方法[J]. 李軍,李軍,鐘志農(nóng),景寧,胡衛(wèi)東. 航空學報. 2013(07)
[10]面向?qū)Φ爻上裼^測任務的高空飛艇應急調(diào)度[J]. 賀川,邱滌珊,許光,朱曉敏. 航空學報. 2012(11)
碩士論文
[1]面向海上移動目標跟蹤觀測的空天協(xié)同任務規(guī)劃研究[D]. 梁星星.國防科學技術大學 2016
本文編號:3229284
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