基于LGMPA算法的多无人机协同任务分配方法

1

作者 张卓然 程华 +2 位作者 韩博 谢磊 汤安迪 《现代电子技术》 北大核心 2025年第4期109-118,共10页

多无人机任务分配问题是一种多约束组合优化问题,为获得问题的最佳收益,建立一种符合战场环境的任务分配模型,并同步完成无人机与目标之间的航迹规划,以实际飞行距离替代直线距离,实现任务分配与航迹规划的紧耦合。为更好地求解任务分... 多无人机任务分配问题是一种多约束组合优化问题,为获得问题的最佳收益,建立一种符合战场环境的任务分配模型,并同步完成无人机与目标之间的航迹规划,以实际飞行距离替代直线距离,实现任务分配与航迹规划的紧耦合。为更好地求解任务分配模型,首先提出一种改进海洋捕食者算法(LGMPA),通过使用对数螺旋策略和高斯分布估计策略来提升算法的开发和探索能力;然后将改进算法离散化处理,应用于求解多无人机任务分配模型。仿真结果表明:在考虑实际地形和各类威胁下,使用实际飞行距离替代直线距离能够规划出更合理的任务执行顺序,得到更好的作战收益;且改进算法能够稳定有效地求解模型,具有较好的求解精度和更快的收敛速度。 展开更多

关键词 多无人机 协同任务分配 航迹规划 飞行距离 改进海洋捕食者算法(LGMPA) 性能测试

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无线传感器网络多目标跟踪中协同任务分配 被引量：9

2

作者 文莎 蔡自兴 +1 位作者 刘丽珏 任孝平 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期3031-3038,共8页

采用动态联盟机制进行多目标跟踪协同任务分配,并对自组织动态联盟进行研究,重点探讨盟员选择机制;分析能量消耗情况,给出改进的能耗模型;介绍三点定位法原理,分析其定位精度,提出基于面积和法以限制节点选择,建立精度模型。将能耗模型... 采用动态联盟机制进行多目标跟踪协同任务分配,并对自组织动态联盟进行研究,重点探讨盟员选择机制;分析能量消耗情况,给出改进的能耗模型;介绍三点定位法原理,分析其定位精度,提出基于面积和法以限制节点选择,建立精度模型。将能耗模型与精度模型结合,构造出综合性能指标函数,指导盟员的选择,并运用遗传算法实现此选择。仿真试验结果表明:综合性能指标函数使能耗和精度2个指标都更趋优化,证明了运用遗传算法进行盟员选择的有效性。 展开更多

关键词 无线传感器网络 多目标跟踪 协同任务分配 动态联盟 综合性能指标函数

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有人机/无人机编队协同任务分配方法 被引量：61

3

作者 刘跃峰 张安 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2010年第3期584-588,共5页

任务分配方法是任务控制过程的重要组成部分,是编队协同作战指挥策略的关键。以合同网协议(contract net protocol,CNP)和多智能体系统(multi-agent system,MAS)理论为基础,建立了有人机/无人机编队MAS结构和基于投标过程的任务分配模型... 任务分配方法是任务控制过程的重要组成部分,是编队协同作战指挥策略的关键。以合同网协议(contract net protocol,CNP)和多智能体系统(multi-agent system,MAS)理论为基础,建立了有人机/无人机编队MAS结构和基于投标过程的任务分配模型,将任务优先权引入任务分配模型中,可以实现预先任务分配和执行过程中动态任务分配,保证动态环境下编队整体分配效能较优。针对作战想定进行了仿真计算,结果表明,基于CNP和MAS理论的有人机/无人机编队协同任务分配策略具有良好的预先任务分配和实时任务分配效果,能够满足编队作战任务的需要。 展开更多

关键词 有人机/无人机编队 协同任务分配 合同网协议 多智能体系统

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WSN中基于多目标优化的协同任务分配算法 被引量：4

4

作者 杜庆伟 顾汉杰 陶军 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期712-716,共5页

对无线传感器网络目标跟踪中的协同任务分配机制进行了研究,针对一般任务分配算法中优化目标单一的缺陷,提出了一种基于多目标优化的任务分配算法.首先,建立了基于动态联盟的具有跟踪精度、系统能耗、负载均衡等多个目标参数的优化模型... 对无线传感器网络目标跟踪中的协同任务分配机制进行了研究,针对一般任务分配算法中优化目标单一的缺陷,提出了一种基于多目标优化的任务分配算法.首先,建立了基于动态联盟的具有跟踪精度、系统能耗、负载均衡等多个目标参数的优化模型,并采用多目标进化算法NSGA-Ⅱ对模型进行求解;然后,提出了一种基于折中度的决策精选策略,从最优解集中决策出最终的任务分配方案.针对跟踪精度、能耗、负载均衡的仿真结果表明:所提算法可以对多个目标并行优化,较快收敛到全局最优解;与一般任务分配算法相比,该算法可获得更佳的调度结果. 展开更多

关键词 无线传感器网络 协同任务分配 动态联盟 多目标优化 NSGA-Ⅱ

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一种面向无线传感器网络协同任务分配的动态联盟更新机制 被引量：9

5

作者 陈剑霞 于海斌 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期499-504,共6页

在面向目标追踪等应用的无线传感器网络研究中,协同任务分配机制的研究是很重要的。基于动态联盟机制的协同任务分配方法是事件触发的,适用于任务出现频率相对较低的大规模无线传感器网络。本文在基于动态联盟机制研究的基础上,首先引... 在面向目标追踪等应用的无线传感器网络研究中,协同任务分配机制的研究是很重要的。基于动态联盟机制的协同任务分配方法是事件触发的,适用于任务出现频率相对较低的大规模无线传感器网络。本文在基于动态联盟机制研究的基础上,首先引入了联盟覆盖范围和休眠盟员的概念,进一步消除针对同一任务的检测传感器节点的冗余,降低系统的能量消耗;而后又给出了一种动态联盟的更新机制,以保证动态联盟执行任务时的连续性,在一定程度上保证网络的检测性能。最后通过仿真,从系统总能耗、目标捕获率和检测误差标准差等方面检验了算法的性能,并给出了缓冲带宽度等参数对能耗和网络检测性能的影响。 展开更多

关键词 无线传感器网络 协同任务分配 动态联盟机制 休眠盟员 联盟更新机制

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Multi Agent动态分组模型用于多无人机协同任务分配 被引量：3

6

作者 李湘清 孙秀霞 夏岩 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第5期1266-1269,共4页

多无人机协同任务分配应用Multi Agent系统模型时需考虑对大规模Agent的分布式管理和动态协调。协同任务分配将每一无人机视为系统中一个Agent,对全体Agent进行动态分组,分别提出决策Agent及成员Agent的动态分组模型和评价函数,由决策Ag... 多无人机协同任务分配应用Multi Agent系统模型时需考虑对大规模Agent的分布式管理和动态协调。协同任务分配将每一无人机视为系统中一个Agent,对全体Agent进行动态分组,分别提出决策Agent及成员Agent的动态分组模型和评价函数,由决策Agent管理和协调本组全体Agent执行任务,降低了大规模任务分配的决策成本并有利于实现全体Agent协同。仿真实验验证了模型及算法有效性。 展开更多

关键词 MULTI AGENT 分布式 分组 协同任务分配

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基于改进MOSFLA的多机协同任务分配 被引量：1

7

作者 何建华 王安龙 +3 位作者 陈松 张越 刘琨 赵焕义 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期630-636,共7页

为解决多机协同任务分配这一多约束组合优化问题,提出了一种基于矩阵二进制编码的改进多目标混合蛙跳算法(multi-objective shuffled frog-leaping algorithm,MOSFLA)的任务分配策略。首先,建立了基于目标剩余价值、战机攻击损耗和航程... 为解决多机协同任务分配这一多约束组合优化问题,提出了一种基于矩阵二进制编码的改进多目标混合蛙跳算法(multi-objective shuffled frog-leaping algorithm,MOSFLA)的任务分配策略。首先,建立了基于目标剩余价值、战机攻击损耗和航程代价的多目标优化模型;然后,对混合蛙跳算法的位置更新策略进行了改进,以保证更新过程中解的可行性及算法的全局收敛能力;最后,利用改进算法求解多机协同对地攻击任务分配问题,得出问题的Pareto最优解集。仿真实验表明,改进算法能够在较短时间内同时得出多个分配方案,增加决策的灵活性。 展开更多

关键词 协同任务分配 混合蛙跳算法 多目标 矩阵二进制编码 PARETO最优解集

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多UAV攻击移动目标的协同任务分配与航迹规划 被引量：16

8

作者 陈侠 刘永泰 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2020年第9期35-40,46,共7页

针对地面移动目标的多无人机协同任务分配与航迹规划问题,给出了一种新方法。建立了结合任务分配的多无人机协同航迹规划模型,给出了多无人机协同打击地面移动目标的任务分配方法,并提出了一种改进的蚁群算法,可以快速地对地面多个移动... 针对地面移动目标的多无人机协同任务分配与航迹规划问题,给出了一种新方法。建立了结合任务分配的多无人机协同航迹规划模型,给出了多无人机协同打击地面移动目标的任务分配方法,并提出了一种改进的蚁群算法,可以快速地对地面多个移动目标规划出有效的航迹,得到效费差最大的任务分配与航迹规划方案。仿真结果表明,提出的方法不仅可以有效地规划出合理的航迹,也可以获得最大的打击收益值,提高了多无人机协同作战能力。 展开更多

关键词 移动目标 协同任务分配 航迹规划 蚁群算法

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基于分布式约束优化的多UCAV协同任务分配 被引量：3

9

作者 吴玲 张朱峰 吴威 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2018年第6期64-68,共5页

为解决多架无人作战飞机(UCAV)的协同任务分配问题,将多UCAV协同任务分配问题建模为分布式约束优化问题并求解。在考虑UCAV损耗程度、目标价值毁伤和UCAV飞行长度对任务分配的影响下,建立了协同分配的分布式约束优化模型,并针对典型实... 为解决多架无人作战飞机(UCAV)的协同任务分配问题,将多UCAV协同任务分配问题建模为分布式约束优化问题并求解。在考虑UCAV损耗程度、目标价值毁伤和UCAV飞行长度对任务分配的影响下,建立了协同分配的分布式约束优化模型,并针对典型实例进行了仿真,获得了最优的任务分配方案。计算结果表明了模型方法的有效性。 展开更多

关键词 多UCAV协同 协同任务分配 分布式约束优化

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基于SAGWO算法的UCAVs动态协同任务分配 被引量：16

10

作者 魏政磊 赵辉 +2 位作者 黄汉桥 王骁飞 周瑞 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期1651-1664,共14页

通过分析无人作战飞机(UCAV)优势概率和任务联合威胁以及定义任务时间,建立了以目标价值毁伤、编队损耗代价和时间消耗为性能指标的多无人作战飞机(UCAVs)多约束动态任务分配数学模型,采用改进的灰狼优化(GWO)算法对数学模型进行求解;... 通过分析无人作战飞机(UCAV)优势概率和任务联合威胁以及定义任务时间,建立了以目标价值毁伤、编队损耗代价和时间消耗为性能指标的多无人作战飞机(UCAVs)多约束动态任务分配数学模型,采用改进的灰狼优化(GWO)算法对数学模型进行求解;针对基本GWO算法求解早熟的缺点,给出了自适应调整策略和跳出局部最优策略,引入了二次曲线控制方法;对UCAVs动态协同任务分配特点,设计了目标任务序列编码方式,提出了基于自适应GWO(SAGWO)算法的UCAVs多目标动态任务分配方法。从静态与动态2种情况分别对该方法进行仿真验证;仿真结果表明,该方法是有效的,相比较于其他算法,其优化过程快速精准。 展开更多

关键词 多无人作战飞机(UCAVs) 动态协同任务分配 目标依赖矩阵 任务时间片 自适应灰狼优化(SAGWO)算法

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基于区块链的多无人机协同任务分配方法研究 被引量：9

11

作者 牛双诚 晋玉强 寇昆湖 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期949-956,共8页

针对多无人机系统自主协同控制缺少统一的底层技术平台和面临的单点失效、信息安全威胁等问题,提出了基于区块链技术构建协同任务规划平台的方法。以多无人机协同任务分配问题为研究对象,将合同网任务分配算法描述为智能合约,应用区块... 针对多无人机系统自主协同控制缺少统一的底层技术平台和面临的单点失效、信息安全威胁等问题,提出了基于区块链技术构建协同任务规划平台的方法。以多无人机协同任务分配问题为研究对象,将合同网任务分配算法描述为智能合约,应用区块链共识算法实现系统共识,设计出一种安全高效在线实时任务分配方法。采用Hyperledger Fabric开源软件搭建了仿真实验验证系统,并以典型的海洋常规潜艇搜捕应用场景进行了仿真验证,实验结果证实了该方法的可行性和优越性。 展开更多

关键词 多无人机系统 协同任务分配 区块链 智能合约 合同网

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基于改进PSO的多UAV协同任务分配研究 被引量：15

12

作者 韩庆田 《兵器装备工程学报》 CAS 北大核心 2019年第11期74-78,共5页

基于任务分配收益和任务分配代价,考虑UAV总飞行时间代价、最大任务时间、负载均衡值等因素,建立多UAV协同任务分配模型;设计了双层粒子群编码方法,将任务类型匹配信息作为启发信息,同时提出分组任务调整、飞行时间调整、任务交叉消解... 基于任务分配收益和任务分配代价,考虑UAV总飞行时间代价、最大任务时间、负载均衡值等因素,建立多UAV协同任务分配模型;设计了双层粒子群编码方法,将任务类型匹配信息作为启发信息,同时提出分组任务调整、飞行时间调整、任务交叉消解、时序先后调整等冲突消解处理策略,改进粒子群算法;最后进行了仿真实验。仿真结果表明,基于启发信息和冲突消解策略的改进PSO算法,提高了算法的收敛性和全局搜索能力,提升了任务分配和航迹规划效率。 展开更多

关键词 多无人飞行器 粒子群算法 协同任务分配

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基于DPSO-GT-SA算法的大规模UCAV协同任务分配 被引量：6

13

作者 宗群 秦新立 +2 位作者 张博渊 田栢苓 王丹丹 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CSCD 北大核心 2018年第10期1005-1014,共10页

无人作战飞机(UCAV)编队任务分配是研究UCAV编队飞行作战的关键.针对复杂约束环境下大规模UCAV协同任务分配问题,提出改进离散粒子群算法.根据现有UCAV编队空对地饱和作战模式,建立UCAV编队作战环境中任务分配模型,通过采用离散粒子群优... 无人作战飞机(UCAV)编队任务分配是研究UCAV编队飞行作战的关键.针对复杂约束环境下大规模UCAV协同任务分配问题,提出改进离散粒子群算法.根据现有UCAV编队空对地饱和作战模式,建立UCAV编队作战环境中任务分配模型,通过采用离散粒子群优化-郭涛-模拟退火算法(DPSO-GT-SA)进行求解.根据粒子编码方式建立粒子与UCAV及目标之间的映射,通过粒子交叉变异进行搜索与寻优,并通过模拟退火Metropolis准则跳出局部最优.在复杂约束条件下,为解决离散粒子群-郭涛算法(DPSO-GT)陷入局部极小问题,引入改进模拟退火算法.为解决模拟退火后期收敛速度慢问题,在DPSO-GT-SA算法中加入动态温度衰减因子.仿真结果表明,改进离散粒子群算法可以更好地解决大规模UCAV协同任务分配问题. 展开更多

关键词 大规模无人作战飞机 协同任务分配 改进离散粒子群优化 模拟退火

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多飞行器协同任务分配粒子群算法研究

14

作者 赵慧武 王鹏 郭江宇 《弹箭与制导学报》 北大核心 2022年第5期113-116,共4页

提出了一种多飞行器协同任务分配粒子群算法。首先,考虑飞行器载弹能力约束以及航程约束,建立多飞行器协同任务分配问题的数学模型。其次,分析粒子的连续性位置属性,为每个粒子构造了一个任务分配向量,从中可提取出相应的多飞行器协同... 提出了一种多飞行器协同任务分配粒子群算法。首先,考虑飞行器载弹能力约束以及航程约束,建立多飞行器协同任务分配问题的数学模型。其次,分析粒子的连续性位置属性,为每个粒子构造了一个任务分配向量,从中可提取出相应的多飞行器协同任务分配解,实现了粒子群算法连续性解的离散化。最后,基于粒子群算法原理建立一种多飞行器协同任务分配算法,进行数字仿真实验,验证了所提算法的有效性。 展开更多

关键词 粒子群算法 多飞行器系统 协同任务分配

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基于CMA-ES算法的无人机群协同救援任务分配优化

15

作者 俞佳晨 胡剑虹 郑恩辉 《现代电子技术》 北大核心 2025年第10期92-96,共5页

救援任务分配不仅要考虑无人机的航行路程最短,还要尽可能减少幸存者的平均等待时间,这是一个多目标优化问题。为在多目标中寻找最优解决方案,提出一种基于协方差矩阵自适应进化策略(CMA-ES)算法的无人机群协同救援任务分配优化方法。... 救援任务分配不仅要考虑无人机的航行路程最短,还要尽可能减少幸存者的平均等待时间,这是一个多目标优化问题。为在多目标中寻找最优解决方案,提出一种基于协方差矩阵自适应进化策略(CMA-ES)算法的无人机群协同救援任务分配优化方法。以平均等待时间和航行路程最短为目标函数,考虑无人机的最大航行距离、任务数量、协同规划和载重能力等约束条件,使用CMA-ES算法,通过多维空间中基于正态分布的参数优化机制寻找目标函数最优解,有效解决了不同目标之间的冲突,实现了多目标任务分配优化。实验结果表明:所提方法能合理分配救援任务,确保幸存者快速获得物资,无人机平均航行48.7 km,幸存者平均等待33.4 min,救援任务平均61.2 min完成。 展开更多

关键词 CMA-ES 无人机 协同任务分配 优化算法 目标函数 约束条件 最大航程

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多无人机协同打击任务分配方法 被引量：2

16

作者 陈侠 乔艳芝 《电光与控制》 北大核心 2018年第6期20-24,共5页

针对多无人机任务分配问题,给出了一种新方法。首先建立了无人机的能力函数,然后通过能力函数的雅可比矩阵,给出多无人机协同打击位置和无人机俯仰角的计算方法;进而建立了无人机毁伤代价指标函数、航程代价指标函数和价值收益指标函数... 针对多无人机任务分配问题,给出了一种新方法。首先建立了无人机的能力函数,然后通过能力函数的雅可比矩阵,给出多无人机协同打击位置和无人机俯仰角的计算方法;进而建立了无人机毁伤代价指标函数、航程代价指标函数和价值收益指标函数,给出了多无人机协同打击任务的分配方法,最后进行了仿真验证。仿真结果表明:在多无人机协同打击任务分配中,考虑能力函数的分配方案与未考虑的方案相比,获得了更大的目标收益值,提高了多无人机协同打击能力。 展开更多

关键词 多无人机 协同任务分配 能力函数 雅可比矩阵

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基于γ随机搜索策略的无人机集群海上任务分配

17

作者 吴秋实 郭杰 +3 位作者 康振亮 张宝超 王浩凝 唐胜景 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期3872-3883,共12页

针对无人机(UAV)集群海上作战态势复杂、作战任务多样、作战单元异构的特点,建立了海上无人机集群多目标任务分配优化模型,并针对该模型提出了一种基于γ随机搜索策略的改进离散粒子群算法(γ-DPSO)。将作战态势细节与复杂作战需求等引... 针对无人机(UAV)集群海上作战态势复杂、作战任务多样、作战单元异构的特点,建立了海上无人机集群多目标任务分配优化模型,并针对该模型提出了一种基于γ随机搜索策略的改进离散粒子群算法(γ-DPSO)。将作战态势细节与复杂作战需求等引入无人机集群任务分配问题,建立契合作战场景的无人机集群任务分配作战模型;基于粒子编码矩阵,设计均衡搜索策略、γ随机搜索策略、分阶段自适应参数,提出基于γ随机搜索策略的改进离散粒子群算法,解决离散粒子群算法易陷入局部最优造成未成熟收敛的问题。仿真结果表明:针对所建立的符合海上作战特点的无人机集群多目标任务分配优化模型,所提算法可有效解决无人机集群多目标任务分配问题,所提改进策略提高了算法的收敛速度与算法精度。 展开更多

关键词 无人机 协同任务分配 离散粒子群算法 随机搜索策略 均衡搜索策略

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改进GSA算法在协同制造任务分配中的应用 被引量：6

18

作者 郭志明 莫蓉 +1 位作者 孙惠斌 常智勇 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2011年第14期210-213,共4页

针对网络化协同制造中的任务分配问题,建立了以制造任务完成时间、完成成本、产品工艺质量为目标的多目标优化模型,提出了模型求解的改进遗传模拟退火(Genetic Simulated Annealing,GSA)算法。建立了协同制造任务分配的层次结构模型,应... 针对网络化协同制造中的任务分配问题,建立了以制造任务完成时间、完成成本、产品工艺质量为目标的多目标优化模型,提出了模型求解的改进遗传模拟退火(Genetic Simulated Annealing,GSA)算法。建立了协同制造任务分配的层次结构模型,应用模糊层次分析法分析了时间、成本和工艺质量等因素在协同制造任务分配过程中的相对重要性。设计了优化模型求解的改进遗传模拟退火算法,并结合具体实例验证了算法的有效性和优越性。 展开更多

关键词 协同制造任务分配 改进遗传模拟退火算法 多目标优化 模糊层次分析法(FAHP)

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基于DE-DPSO-GT-SA算法的协同多任务分配 被引量：5

19

作者 李桂亮 毕海洋 +1 位作者 洪雪健 金琳乘 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期90-96,共7页

针对无人机(UAV)编队的协同多任务分配问题(CMTAP),考虑双机协同探测、双机协同攻击的情况,结合时间约束、时序约束、时间间隔约束、载机弹药约束、任务能力约束等约束条件,扩展了协同多任务分配模型;将差分进化(DE)算法、郭涛(GT)算法... 针对无人机(UAV)编队的协同多任务分配问题(CMTAP),考虑双机协同探测、双机协同攻击的情况,结合时间约束、时序约束、时间间隔约束、载机弹药约束、任务能力约束等约束条件,扩展了协同多任务分配模型;将差分进化(DE)算法、郭涛(GT)算法、离散粒子群优化(DPSO)算法、模拟退火(SA)算法进行融合,提出了DE-DPSO-GT-SA算法,用以求解协同多任务分配问题。通过与多种算法进行比较,仿真试验结果表明,所提算法具有较好的收敛性能。 展开更多

关键词 协同任务分配 协同作战 离散粒子群优化(DPSO) 差分进化(DE) 无人机(UAV)编队

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基于自适应烟花算法的多无人机任务分配 被引量：12

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作者 马焱 赵捍东 +4 位作者 张玮 陈白禹 邵先锋 张晓东 张跃跃 《电光与控制》 北大核心 2018年第1期37-43,共7页

多无人机任务分配是复杂的多约束多目标非线性优化问题,针对常用智能算法的各自缺陷,结合烟花算法特点,提出使用改进的自适应烟花算法处理该问题。首先建立了该问题的数学模型,使用层次分析法结合灰色关联法求得各指标权重,并用外罚函... 多无人机任务分配是复杂的多约束多目标非线性优化问题,针对常用智能算法的各自缺陷,结合烟花算法特点,提出使用改进的自适应烟花算法处理该问题。首先建立了该问题的数学模型,使用层次分析法结合灰色关联法求得各指标权重,并用外罚函数法将该模型转化为无约束单目标极值问题;然后使用自适应烟花算法求解该模型。为验证自适应烟花算法处理该问题的优越性,分别用几种不同优化算法做仿真计算。结果表明,自适应烟花算法能快速收敛于全局最优解,其结果直观地表述了该复杂情景下合理任务分配方案。 展开更多

关键词 协同任务分配 外罚函数法 烟花算法 多约束多目标优化

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