[发明专利]快速收敛的多无人机协同对抗强化学习方法有效
申请号: | 202110269462.3 | 申请日: | 2021-03-12 |
公开(公告)号: | CN113128699B | 公开(公告)日: | 2022-11-15 |
发明(设计)人: | 王国强;陈宇轩;罗贺;蒋儒浩;马滢滢;胡笑旋;靳鹏;马华伟;夏维;唐奕城 | 申请(专利权)人: | 合肥工业大学 |
主分类号: | G06N20/00 | 分类号: | G06N20/00;G06F17/10 |
代理公司: | 北京久诚知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 11542 | 代理人: | 余罡 |
地址: | 230009 安*** | 国省代码: | 安徽;34 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 快速 收敛 无人机 协同 对抗 强化 学习方法 | ||
1.一种快速收敛的多无人机协同对抗强化学习方法,其特征在于,所述方法包括:
获取多无人机协同对抗时的无人机状态数据;
计算所述无人机状态数据的奖励回报,所述奖励回报包括:多无人机协同对抗参数奖励回报或多无人机协同对抗规则奖励回报;
基于预先构建的强化学习网络对所述无人机状态数据进行处理,得到多无人机重决策方案;
基于所述奖励回报更新所述强化学习网络;
基于所述多无人机重决策方案获取多无人机协同对抗数据,并作为下一回合的无人机状态数据,以使更新后的强化学习网络对下一回合的无人机状态数据进行处理,以得到下一回合的多无人机协同对抗重决策方案;
所述多无人机协同对抗参数奖励回报包括:无人机态势优势奖励回报和无人机能力优势奖励 回报;
所述无人机态势优势奖励回报包括:距离优势奖励回报、角度优势奖励回报和速度优势奖励回报;
所述无人机能力优势奖励回报包括:武器射程优势奖励回报、武器角度优势奖励回报和武器速度优势奖励回报;
所述距离优势奖励回报的计算方法包括:
其中:
r31表示距离优势奖励回报;
DRmax为雷达最大搜索距离;
DMmax为导弹攻击距离;
表示为我方的第i架无人机到敌方的第j架无人机的距离;
或:
其中:
D1、D2、D3分别表示严重威胁区域阈值、普通威胁区域阈值和轻微威胁区域阈值;
表示我方第i架无人机的坐标;
表示敌方第j架无人机的坐标;
或:
其中:
vr表示我方无人机速度;
表示我方第i架无人机到敌方第j架无人机之间的方位角;
表示预设周期之后的我方第i架无人机的坐标;
表示预设周期之后的敌方第j架无人机的坐标;
或:
其中:
为我方第i架无人机的飞行高度;
为敌方第j架无人机的飞行高度;
z0为无人机最佳飞行高度;
所述多无人机协同对抗规则奖励回报的计算方法包括:
其中:
表示我方第i架无人机到敌方第j架无人机间的距离;
θr表示我方无人机速度方向与双方质心间的角度;
θb表示敌方无人机速度方向与双方质心间的角度
β代表双方无人机之间的角度,vr表示我方无人机速度;
h代表无人机高度。
2.如权利要求1所述的强化学习方法,其特征在于,所述无人机状态数据包括:无人机横坐标、无人机纵坐标、无人机飞行高度、无人机飞行速度、无人机横滚角、无人机航向角、无人机俯仰角、无人机余弹数量和无人机类型。
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