一种在行为克隆框架下基于群体方向一致性和稳定性的蜂拥涌现控制方法

    公开(公告)号:CN113792843B

    公开(公告)日:2023-07-25

    申请号:CN202110954578.0

    申请日:2021-08-19

    摘要: 本发明公开了一种在行为克隆框架下基于群体方向一致性和稳定性的蜂拥涌现控制方法,该方法用于控制智能体集群蜂拥运动,包括:确定智能体的感知范围内的所有邻域智能体;根据智能体的状态信息及智能体的所有邻域智能体的状态信息,构建智能体对应的虚拟邻域中心,确定虚拟邻域中心的状态信息;利用预设深度神经网络提取当前时刻的智能体的状态信息和虚拟邻域中心的状态信息的隐性特征,获取下一时刻的智能体的控制输出量,其中,预设深度神经网络的各个权重参数利用基于群体方向一致性和群体系统稳定性构建的代价函数训练确定。本发明能够基于局部感知信息,控制智能体集群产生满足群体方向一致性和群体系统稳定性要求的智能体集群蜂拥运动。

    基于自适应神经网络的无人机飞行控制方法

    公开(公告)号:CN114527777A

    公开(公告)日:2022-05-24

    申请号:CN202210032316.3

    申请日:2022-01-12

    IPC分类号: G05D1/08 G05D1/10

    摘要: 本发明公开了一种基于自适应神经网络的无人机飞行控制方法,包括:采用静态类稳定挥舞模型等效替代无人直升机主旋翼的挥舞动力学模型;根据无人直升机机身刚体运动学与动力学方程,设计无人直升机的纵向‑横向子控制系统模型,基于反步控制法,根据机身刚体运动学与动力学方程、以及纵向‑横向子控制系统模型设计无人直升机的滚转、俯仰和偏航舵机控制输入;确定无人直升机的垂向位置运动学与动力学方程,基于反步控制法,根据垂向位置运动学与动力学方程设计无人直升机的总距舵机控制输入;其中,对于未建模动态和外部干扰,采用自适应径向基函数神经网络进行估计补偿。本发明能够提高无人直升机飞行控制精度和鲁棒性,降低控制器的计算量。

    基于局部规则涌现的集群协同目标搜索方法

    公开(公告)号:CN114020008B

    公开(公告)日:2024-04-16

    申请号:CN202111176214.0

    申请日:2021-10-09

    IPC分类号: G05D1/46 G05D1/695

    摘要: 本发明公开了一种基于局部规则涌现的集群协同目标搜索方法,包括:将任务区域划分为多个栅格单元;设定无人机集群单体间的相互作用局部规则,确定无人机与其近邻无人机间的相互作用;对任务区域的栅格单元设置目标存在概率图,并利用预设目标存在概率图更新机制在无人机运动过程中对目标存在概率图进行实时更新;设定无人机与环境间的相互作用局部规则;对无人机与其近邻无人机间的相互作用和无人机与环境间的相互作用所确定的无人机下一时刻运动方向进行加权求和处理,获取无人机的速度。本发明能够实现无人机集群在指定任务区域全覆盖涌现搜索过程中对目标的针对性搜索以及任务环境的有效覆盖,降低无效区域的搜索次数,提高搜索效率。

    基于天牛须搜索算法的多无人机协同目标搜索方法

    公开(公告)号:CN115509253A

    公开(公告)日:2022-12-23

    申请号:CN202211130698.X

    申请日:2022-09-16

    IPC分类号: G05D1/10

    摘要: 本发明公开了一种基于天牛须搜索算法的多无人机协同目标搜索方法,该方法包括:将任务区域划分为多个栅格单元;构建栅格单元的目标存在概率及目标存在概率更新机制;构建栅格单元的信息素及信息素更新机制;构建能够同时考虑环境收益、目标搜索收益、避免重复搜索收益和避障收益的适应度函数;针对无人机,随机生成探测主方向;分别计算探测主方向所指的邻域栅格单元及其两侧的邻域栅格单元对应的适应度函数值,选取适应度函数值最高的栅格单元;将选取的栅格单元作为无人机下一个进行搜索的栅格单元,控制无人机向选取的栅格单元运动。本发明能够利用环境信息、无人机自身物理特性和历史搜索信息,实现任务区域的高效覆盖搜索和目标搜索。

    一种在行为克隆框架下基于群体方向一致性和稳定性的蜂拥涌现控制方法

    公开(公告)号:CN113792843A

    公开(公告)日:2021-12-14

    申请号:CN202110954578.0

    申请日:2021-08-19

    IPC分类号: G06N3/00 G06N3/04 G06N3/08

    摘要: 本发明公开了一种在行为克隆框架下基于群体方向一致性和稳定性的蜂拥涌现控制方法,该方法用于控制智能体集群蜂拥运动,包括:确定智能体的感知范围内的所有邻域智能体;根据智能体的状态信息及智能体的所有邻域智能体的状态信息,构建智能体对应的虚拟邻域中心,确定虚拟邻域中心的状态信息;利用预设深度神经网络提取当前时刻的智能体的状态信息和虚拟邻域中心的状态信息的隐性特征,获取下一时刻的智能体的控制输出量,其中,预设深度神经网络的各个权重参数利用基于群体方向一致性和群体系统稳定性构建的代价函数训练确定。本发明能够基于局部感知信息,控制智能体集群产生满足群体方向一致性和群体系统稳定性要求的智能体集群蜂拥运动。

    基于涌现的异构无人集群协同搜索方法

    公开(公告)号:CN115437399A

    公开(公告)日:2022-12-06

    申请号:CN202211142748.6

    申请日:2022-09-20

    IPC分类号: G05D1/10

    摘要: 本发明公开了一种基于涌现的异构无人集群协同搜索方法,包括:将任务区域划分为多个栅格单元;构建栅格单元的目标存在概率及其更新机制;构建异构无人集群对应的所有栅格单元的数字信息素及其更新机制;设定集群单体与其邻近的同一集群单体间的相互作用规则;设定集群单体与环境间的相互作用规则;设定集群单体与异构无人集群间的相互作用规则;根据集群单体与其邻近的同一集群单体间的相互作用、集群单体与环境间的相互作用、集群单体与异构无人集群间的相互作用,计算集群单体的运动方向和速度,并控制集群单体进行移动搜索。本发明能实现异构无人集群彼此互补协同搜索,实现对任务区域的高效全覆盖搜索以及提高异构无人集群协同目标搜索效率。

    基于多区域划分的无人机集群协同跟踪方法

    公开(公告)号:CN113342032B

    公开(公告)日:2022-09-20

    申请号:CN202110568412.5

    申请日:2021-05-25

    IPC分类号: G05D1/10

    摘要: 本发明公开了一种基于多区域划分的无人机集群协同跟踪方法,包括:根据无人机的机体能力对跟踪区域进行子区域分割;控制每个无人机在自身所负责的子区域内进行巡查,当无人机集群中的任意无人机发现目标时,利用任意无人机对目标进行跟踪;在利用无人机对目标进行跟踪时,若目标离开无人机自身所负责的子区域,将包括目标运动信息的协同跟踪请求广播至无人机集群中的其他无人机;根据目标运动信息及其他无人机的运动状态确定后续需要对目标进行跟踪的交接无人机,利用交接无人机与当前进行目标跟踪的无人机进行跟踪交接。本发明能够充分考虑无人机个体性能上的差异性,充分利用集群大范围覆盖能力,持续性地对目标保持跟踪状态,避免丢失目标。

    基于局部规则涌现的集群协同目标搜索方法

    公开(公告)号:CN114020008A

    公开(公告)日:2022-02-08

    申请号:CN202111176214.0

    申请日:2021-10-09

    IPC分类号: G05D1/10

    摘要: 本发明公开了一种基于局部规则涌现的集群协同目标搜索方法,包括:将任务区域划分为多个栅格单元;设定无人机集群单体间的相互作用局部规则,确定无人机与其近邻无人机间的相互作用;对任务区域的栅格单元设置目标存在概率图,并利用预设目标存在概率图更新机制在无人机运动过程中对目标存在概率图进行实时更新;设定无人机与环境间的相互作用局部规则;对无人机与其近邻无人机间的相互作用和无人机与环境间的相互作用所确定的无人机下一时刻运动方向进行加权求和处理,获取无人机的速度。本发明能够实现无人机集群在指定任务区域全覆盖涌现搜索过程中对目标的针对性搜索以及任务环境的有效覆盖,降低无效区域的搜索次数,提高搜索效率。

    基于多区域划分的无人机集群协同跟踪方法

    公开(公告)号:CN113342032A

    公开(公告)日:2021-09-03

    申请号:CN202110568412.5

    申请日:2021-05-25

    IPC分类号: G05D1/10

    摘要: 本发明公开了一种基于多区域划分的无人机集群协同跟踪方法,包括:根据无人机的机体能力对跟踪区域进行子区域分割;控制每个无人机在自身所负责的子区域内进行巡查,当无人机集群中的任意无人机发现目标时,利用任意无人机对目标进行跟踪;在利用无人机对目标进行跟踪时,若目标离开无人机自身所负责的子区域,将包括目标运动信息的协同跟踪请求广播至无人机集群中的其他无人机;根据目标运动信息及其他无人机的运动状态确定后续需要对目标进行跟踪的交接无人机,利用交接无人机与当前进行目标跟踪的无人机进行跟踪交接。本发明能够充分考虑无人机个体性能上的差异性,充分利用集群大范围覆盖能力,持续性地对目标保持跟踪状态,避免丢失目标。