面向复杂多任务的异构无人机集群分组调配

作     者：高程 都延丽 步雨浓 刘燕斌 王宇飞 GAO Cheng;DU Yanli;BU Yunong;LIU Yanbin;WANG Yufei

作者机构：南京航空航天大学航天学院江苏南京211106 北京机电工程研究所北京100854 

出 版 物：《系统工程与电子技术》 (Systems Engineering and Electronics)

年 卷 期：2024年第46卷第3期

页      面：972-981页

核心收录：

学科分类：08[工学] 081101[工学-控制理论与控制工程] 0811[工学-控制科学与工程] 081102[工学-检测技术与自动化装置] 

基　　金：国家自然科学基金(52272369)资助课题 

主　　题：异构无人机集群 分组调配 聚类 延迟接受算法 稳定匹配 

摘      要：针对复杂多任务下的异构无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)集群分组调配问题,提出一种基于改进K均值和延迟接受(deferred-acceptance,DA)算法的先聚类后匹配方法。在任务聚类分组环节,通过离群点检测和固定初始聚类中心的方法来提高K-means聚类的精度,并设计余量裕度下的分组均衡性调整策略,在最优性的前提下提高分组的均衡性。在集群匹配分组环节,改进了DA算法,通过任务倾向的偏好列表快速生成预中选方案,并设计两阶段冲突消除来保证匹配的稳定性和收敛性。仿真实验表明,所提方法能够快速有效地解决复杂多任务下的UAV集群分组调配问题,具备良好的最优性和时效性。