兵工学报 ›› 2023, Vol. 44 ›› Issue (10): 3006-3025.doi: 10.12382/bgxb.2022.0515
收稿日期:
2022-06-10
上线日期:
2023-10-30
通讯作者:
基金资助:
SHEN Yuting1,2,3,4, MENG Xin1,2,*(), GAO Yueqing3
Received:
2022-06-10
Online:
2023-10-30
摘要:
实用化集群智能构建应明确个体/群体协同协作基础性关联,形成可扩展模型与方法。当前差异化场景下模型方法难以互通共融,亟待破解共性基础,实现行为一致性与互动性统一。面向集群目标分配的层次化信息传播方法,基于复杂网络信息传播、社团结构等理论,对决策与通信解耦,构建双层耦合系统模型基础,提出基本的UAU-FO*层次化状态控制方法。面向中观尺度动态群落信息交互控制,构建基于UAU-FO*的层次化信息传播方法,形成个体目标拣选与群体协作涌现间可扩展关联,实现目标信息的集群决策传播效应和自主聚合解聚。仿真结果表明,决策与通信解耦后,通过独立信息感知融合、层间控制、群组调控策略,可实现对目标的群组行为涌现,并验证了弱通联条件下该方法具备较好鲁棒性、持续作业稳定性和系统健壮性。
中图分类号:
沈宇婷, 孟新, 高跃清. 面向无人集群目标分配的层次化信息传播方法[J]. 兵工学报, 2023, 44(10): 3006-3025.
SHEN Yuting, MENG Xin, GAO Yueqing. Hierarchical Information Dissemination Method for Unmanned Cluster Targets Allocation[J]. Acta Armamentarii, 2023, 44(10): 3006-3025.
状态 | 含义 | 详细描述 |
---|---|---|
U-F | 无关注自由态 | 节点对任何目标的信息处于无条件接收的状态,且倾向性指向不明确。 |
U-O* | 无关注联合观测态 | 仅为理论状态,实际不存在,一旦节点处于对某目标的联合观测态,就将切换至有关注的相关状态,故不做讨论。 |
A-F | 有关注且自由态 | 可作为实际可能存在的一种特例,尤其在任务协商博弈的多轮次过程中,有关注的自由态将是重点讨论的状态(后续将A-F归为不稳定暂态,假定一旦有了关注,就将由F过渡为O*)。 |
A-O* | 有关注联合观测态 | 有观测目标,处在观测区或向观测区运动过程中,可能存在目标切换,具有OBS和ORD两种隐式状态模式切换。 |
表1 UAU-FO*层次化模型基本观测状态
Table 1 Basic observating state of UAU-FO* hierarchical model
状态 | 含义 | 详细描述 |
---|---|---|
U-F | 无关注自由态 | 节点对任何目标的信息处于无条件接收的状态,且倾向性指向不明确。 |
U-O* | 无关注联合观测态 | 仅为理论状态,实际不存在,一旦节点处于对某目标的联合观测态,就将切换至有关注的相关状态,故不做讨论。 |
A-F | 有关注且自由态 | 可作为实际可能存在的一种特例,尤其在任务协商博弈的多轮次过程中,有关注的自由态将是重点讨论的状态(后续将A-F归为不稳定暂态,假定一旦有了关注,就将由F过渡为O*)。 |
A-O* | 有关注联合观测态 | 有观测目标,处在观测区或向观测区运动过程中,可能存在目标切换,具有OBS和ORD两种隐式状态模式切换。 |
评估指标及指标计算 |
---|
距离代价IST,l: |
交互传播密度IR,l: (eHop1 +eHop2 ) |
信息持久度IET,l: (eD +eF ) TD,l=t-tapp,l,TF,l=t-tlast,l |
任务匹配收益度IRWD,l: (epri + epref ) |
表2 基于信息交互的收益-代价评估基本指标
Table 2 Basic index of benefit-cost evaluation based on statistics of information interactions
评估指标及指标计算 |
---|
距离代价IST,l: |
交互传播密度IR,l: (eHop1 +eHop2 ) |
信息持久度IET,l: (eD +eF ) TD,l=t-tapp,l,TF,l=t-tlast,l |
任务匹配收益度IRWD,l: (epri + epref ) |
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