基于次优理论的移动目标群编队分配

陶中韬 杨绍清

摘要：编队作为一种任务执行的基本单位，组成编队的成员的路径规划和任务分配问题是编队形成研究的重要内容，该文提出了编队形成效果的重要影响因素，给出了编队的正式描述以及将成员分配给编队的方式，考虑了影响分配质量的主要参数，确定了分配质量的标准，并给出了能够将不同功能分离的近似方法。通过实现次优分配的相应算法，给出了分配问题的近似解的一般方法。最终给出仿真结果，证明了方法的可行性。

关键词：编队;分配问题;次优理论;队形建立;搜索深度

中图分类号：TP301.6      文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2020）25-0009-04

Abstract： Formation is the basic unit of task execution. The path planning and task allocation of the members who form the formation is an important part of formation research. This paper presents the important influencing factors of formation， and gives a formal description of the formation and assigns members to The way of formation， and considering the main parameters that affect the quality of allocation， determine the standard of allocation quality， and give an approximate method that can separate different functions. By implementing the corresponding algorithm of sub-optimal allocation， a general method for the approximate solution of the allocation problem is given. Finally， simulation results are given to prove the feasibility of the method.

Key words： formation; assignment problem; suboptimal theory; formation establishment; search depth

1 背景

编队是指能够协作活动的一组自主移动对象，通过构建这种形式，其成员能够在任务执行上解决更多的问题，并有助于最终任务的成功完成[1-3]。编队成员的数量，编队成员相互的位置关系，编队的战术目的，在编队中的优先级关系等问题是在进行编队的组成时需要考虑的问题。大量边际条件的存在会引起多约束条件的优化问题。针对这种问题，通常通过可定量表达的特征来形成最佳的决定标准。此外，不同标准常具有不同的度量，因此有多标准约束条件的问题开始变得复杂[4-6]。

编队的合理规划对于有效地进行监视和巡逻，避免碰撞以及编队成员的安全地全自动行动具有重要意义。本研究旨在得到创建编队时快速解决大量编队成员分配问题的方法。编队成员通常具有不同的目的和特性，在多种情况下，寻找不是最优而是接近最优的分配方案是可行的。……