[发明专利]实现多智能体系统针对性覆盖及追踪的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种实现多智能体系统针对性覆盖及追踪的方法，具体涉及多智能体技术在解决覆盖问题中智能体的部署方法和工作过程中智能体的启动方法。

背景技术

首先介绍下本发明涉及领域的一些基本概念和约定。对于多智能体系统中的每个智能体可以认为是完全等价的，即本发明针对的是同构的系统环境。每个智能体都有相同监控范围，是以智能体为中心固定半径的圆盘区域，对于落在圆盘范围内的任一物体智能体均能感知的到。而对于智能体的部署方式一般有固定部署和随机撒点两种，根据不同情形进行选择，本发明采用的是固定部署节点。同样智能体具有相互通信的功能，当某个智能体距另一智能体距离小于智能体的通信距离可以认为两个智能体是连通的，智能体通信具有传递能力，若某一智能体可以通过其它智能体通信到任意智能体则表示这些智能体组成的网络是连通的。

在传统多智能体网络覆盖中根据覆盖对象不同主要有三种覆盖实现：区域覆盖，点覆盖和栅栏覆盖。

在区域覆盖问题中要求多智能体网络的感知范围完全覆盖整个目标区域，同时尽量减少智能体节点个数和覆盖重叠。实现区域覆盖的算法有如基于网格划分的活跃工作节点选择算法，k-重网络覆盖算法等，它们强调的是对整个区域的监测，然后再考虑如何对节点进行优化，比如轮流唤醒，高密度覆盖等。传统的网格覆盖方式有正方形网格覆盖，三角形网格，六边形网格三种。

点覆盖是指对监测区域中某一个重要目标进行数据采集和监测。对于这种覆盖问题，经常是部署大量智能体节点在这些离散目标周围，然后将这些智能体划分为若干个节点集合，使得每个集合均能覆盖这些目标，再通过调度算法，使这些集合轮流工作，以达到监控目的。

栅栏覆盖考察的是目标点穿越监控区域时被监测到几率。它考察了目标穿越多智能体网络时被检测的情况，反映了给定多智能体网络所能提供的通信、监视能力。分别研究了最佳最差覆盖下的检测能力，以及暴露穿越的情况。

而目前的网络覆盖算法都是针对某一种具体覆盖问题进行研究，并未将这三种覆盖实现进行综合，并且过于强调区域的覆盖率，造成了大量智能体的浪费。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，本发明提出一种实现多智能体系统针对性覆盖及追踪的方法，主要实现针对关键监测点进行监控以及运动目标的追踪。

按照本发明提供的技术方案，所述实现多智能体系统针对性覆盖及追踪的方法如下：

首先是部署多智能体节点，步骤如下：

步骤一，划定整个监测区域，即确定需要进行监测的范围；

步骤二，标注出监测区域中需要重点监测的监测点，定义为P＝{p₁，p₂，…，p_n}；

步骤三，以所述监测点为核心划分监测区域：考虑监测点集合P中相邻的三个点，相邻是指三个点构成三角形的外接圆中不包含任何其它监测点，相邻的三个点中对两两之间的连线做中垂线，三条中垂线相交于一点，对P中所有所述相邻的三个点均如此操作，以这些中垂线为边界将整个监测区域划分为多个小区域，每个小区域中只包含一个监测点p_i，而且能够保证对一个小区域中任意一点q以及该小区域的监测p_i，满足d(p_i，q)≤d(p_j，q)，j≠i；这样的划分使得每个小区域都尽可能的向其内的监测点收敛；