基于信息素决策的无人机集群协同搜索算法

作者：吴傲; 杨任农; 梁晓龙^*; 侯岳奇

来源：北京航空航天大学学报, 2021, 47(04): 814-827.

DOI：10.13700/j.bh.1001-5965.2020.0026

• 信息素
• 未知环境
• 无人机(UAV)集群
• 协同搜索
• 搜索覆盖率

针对无人机(UAV)集群在未知环境中无先验信息条件下的搜索问题,提出了一种以信息素为决策机制的无人机集群协同搜索算法。首先,考虑无人机通信约束,建立了有外部节点的星型网络通信和无外部节点的自组织网络通信2种形式的搜索模型。其次,通过环境地图向信息素地图映射的方法建立任务环境模型。将任务过程分为3个阶段,在搜索阶段,无人机通过不断地移动实现本机信息素地图的更新;在通信阶段,通过通信网络实现多机信息素地图的融合;在决策阶段,根据局部信息和全局信息做出决策,并将栅格信息素浓度作为决策函数来引导无人机的位置更新。基于信息素地图覆盖率来定量描述搜索效果。最后,仿真结果表明,所提算法能够对区域进行覆盖搜索,表现为搜索效率高、抗毁性强、受集群的初始位置影响小。

• 单位
  空军工程大学