面向多智能体协作的环境探索与覆盖算法

作     者：魏云博 陈阳泉 曹凯 高嵩 刘伟超 Wei Yunbo;Chen Yangquan;Cao Kai;Gao Song;Liu Weichao

作者机构：西安工业大学电子信息工程学院西安710016 加州大学默塞德分校工程学院默塞德CA95343 

出 版 物：《国外电子测量技术》 (Foreign Electronic Measurement Technology)

年 卷 期：2023年第42卷第8期

页      面：80-86页

学科分类：080202[工学-机械电子工程] 08[工学] 0804[工学-仪器科学与技术] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：陕西省科技厅重点研发计划项目(2022GY-238) 陕西省技术创新引导项目(2022QFY01-16) 陕西省重点产业链项目(2023-ZDLNY-61)资助 

主　　题：多智能体 稀疏高斯过程回归 质心维诺划分 缓冲因子 

摘      要：针对未知环境下的多智能体覆盖探索问题,提出一种基于稀疏高斯过程回归的环境探索与覆盖方法。该方法利用多智能体在任务区域中的移动探索获取环境信息,并以稀疏高斯过程回归方法构建未知环境的密度函数模型,作为质心维诺划分算法的输入。同时,考虑智能体实际尺寸和定位误差的影响,以引入缓冲因子的质心维诺划分算法为智能体规划任务区域,最终实现自主在线决策和最优覆盖。通过仿真实验证明,相较于传统高斯过程回归在线覆盖算法,所提算法能够保证多智能体编队的安全性,其单次迭代时间仅为3.92 s,且预测模型的最终误差仅增加1.3%,反映出模型改进的有效性。