[发明专利]环境信息部分已知的多水面无人搜救艇任务分配方法

权利要求书

1.一种环境信息部分已知的多水面无人搜救艇任务分配方法，其特征在于包含以下步骤：

步骤1：初始化，载入已知的作业海域部分环境信息，包括

步骤1-1：待执行任务的数量：设定为m个，标记为集合T＝{t₁,t₂,...,t_m}；

步骤1-2：待执行任务的类型：用变量ec_tj表征执行第j个任务t_j∈T所需付出的代价，该变量仅与所执行任务类型相关，与执行该任务的搜救艇性能无关；

步骤1-3：搜救艇的数量：设定为n个，标记为集合U＝{u₁,u₂,...,u_n}；

步骤1-4：搜救艇的作业能力：将第i号搜救艇u_i,i＝1,2,...,n实现第j个任务t_j,j＝1,2,...,m的能力设定为且令当时，表明搜救艇u_i不具备执行任务t_j的能力；

将各搜救艇初始任务子序列设置为空集；

步骤2：设置采样时间间隔ΔT，每隔ΔT各搜救艇采集所携带传感器信息，并将检测到的待执行任务插入对应艇的任务子序列；

步骤3：执行内部竞拍，将本轮所有待拍卖任务标记为t′₁,t′₂...t′_p,p≤m，并针对每一待拍任务t′_k,k＝1,2,...,p执行以下步骤：

步骤3-1：将与任务t′_k,k＝1,2,...,p对应的所有候选搜救艇集合标记为即本轮有q_k艘艇检测到任务t′_k，且各艇间可以相互通信，同时将其补集定义为对应本轮未探测到任务t′_k的搜救艇集合；

步骤3-2：对于任意的u_ks∈U_k,s＝1,2,...,q_k，计算全部搜救艇u_i∈U,i＝1,2,...,n相对于u_ks的内部竞拍出价值

其中，对应完成任务t′_k所需付出的代价，对应艇u_ks实现任务t′_k的能力，B为用户自定义的常值参数，表征当前未知搜救艇u_i与任务t′_k之间的几何距离，对应搜救艇u_ks与待执行任务t′_k之间的几何距离，ε＞0为用户自定义的较小的常值参数；

步骤3-3：若则保留u_ks在候选搜救艇集合U_k中不变；否则，若C＝ε，则更新候选搜救艇集合U_k，用u_i代替u_ks；

步骤4：更新完毕本轮p个待执行任务对应的候选搜救艇集合U₁,U₂,...,U_p，并将所包含元素最多的集合所对应的任务作为本轮拍卖任务，标记为(下标f对应当前拍卖为第f轮)；

步骤5：执行外部竞拍，与本轮待拍任务对应的候选搜救艇集合标记为

步骤6：更新待执行任务序列，从其中剔除已完成任务，若待执行任务序列非空，则返回步骤(2)，否则结束算法流程。

2.根据权利要求1所述的一种环境信息部分已知的多水面无人搜救艇任务分配方法，其特征在于步骤5包含以下内容：

步骤5-1：对于所有的搜救艇计算其与任务间的几何距离然后确定本轮主持拍卖的搜救艇

同时作为本轮拍卖的通信节点，负责统计集合中各搜救艇的出价情况，并在范围内广播最终拍卖结果；

步骤5-2：拍卖过程所采用的性能指标为代表第h轮的拍卖任务分配给搜救艇

否则变量

其中，变量对应搜救艇在第h轮运行至任务所在位置消耗的能量；

步骤5-3：对应的搜救艇为本轮拍卖最终获胜者。

3.根据权利要求1所述的一种环境信息部分已知的多水面无人搜救艇任务分配方法，其特征在于步骤1中设置n≤m，而且为了便于后续应用，步骤1-4中对搜救艇的作业能力进行了归一化处理。