[发明专利]实现多智能体系统针对性覆盖及追踪的方法

摘要

本发明设计了一种实现多智能体系统针对性覆盖及追踪的方法，通过根据监测点位置进行区域分割，将整个区域划分成收敛于监测点的不同区块，保证该区块中的任意位置离监测点距离最小。然后再以监测点为中心向外拓展部署智能体，考虑到正六边形状态下实现无缝覆盖时覆盖冗余最小，利用这种特性以六边形形心为智能体节点部署位置，再逐渐向外层进行生长，来完成多智能体网络的部署。在智能体部署节点完成后，将监测点周围和一些较重要位置的智能体节点打开进行监控，当需要追踪的目标出现时再按路径进行智能体节点开启。本发明的优点是：既可对指定的监测点及相关区域进行有效覆盖监控，又可以实现动态目标接近指定监测点过程进行追踪的方法。

主权项

1.实现多智能体系统针对性覆盖及追踪的方法，其特征是：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；步骤四，以所述监测点为中心向外扩展正六边形，每个正六边形中心为智能体节点部署位置，首先每个小区域部署第一层三个智能体节点，预先定义的智能体为圆盘感知模型，设其监测半径为Rs，监测点的坐标为(p_ix，p_iy)，则第一层三个智能体节点坐标分别为(p_ix+R_s，p_iy)，(pix-Rs/2,piy+3Rs/2);]]>步骤五，依次以已部署的智能体节点为根向外层进行节点生长：生长过程中首先检查新的智能体节点部署后，新的智能体节点的中心位置是否在所属小区域外，若超过该小区域则撤销该新的智能体节点；然后再检查新的智能体节点监测范围是否与非本小区域智能体节点监测范围重叠，若有重叠发生也撤销该新的智能体节点；每轮生长完成后再以所述新的智能体节点为根继续向外拓展，直到所有智能体外均无法再进行部署新的智能体节点为止；智能体节点部署完成后，进行多智能体系统运行节点选择：在初始状态下，首先启动监测点相邻的三个智能体节点以对监测点实现全方位的监控，然后根据需要启动相关位置的智能体节点，以便追踪目标出现后能第一时间发现，启动完成后系统进入监控状态；当有智能体节点检测到追踪目标出现后，系统进入追踪状态，由于目标有可能进行移动，所以在所述智能体节点计算出目标坐标后，向周围智能体节点发出消息，启动到追踪目标距离小于2倍R_s的智能体节点，保证在目标移动过程中脱离当前智能体节点监控范围后，能立即进入下个智能体节点的监控范围；当需要追踪的目标已经脱离所属小区域后，即结束本区域追踪状态，并停止该状态下启动的智能体节点，本区域回到监控状态运行。