试述基于自适应遗传算法的无人机任务分配

李佳

四川大学 电子信息学院 四川 成都 610065

引言

近年来无人机的任务分配问题引起了广泛关注。高效的协同任务分配方案能够提升机群执行任务的成功率和效率，降低成本和风险。开展多无人机的协同任务分配问题研究，具有重大的意义。

文献[1]将节约里程法与最近邻算法引入遗传算法中，解决了多基地、多无人机的战场物资配送任务分配问题。文献[2]建立以任务执行时间和攻击收益为综合性能指标的任务分配优化模型，提出避免产生“死锁”现象的基于多类型基因编码的改进遗传算法。针对异构型多无人机协同侦察任务决策问题[3]，提出了一种分布式的扩展CBBA算法。

现有的任务分配模型中缺乏对异构无人机属性和多任务类型的考量。因此，我们提出了一种自适应遗传算法。首先，引入多类型基因，建立无死锁染色体编码策略。根据染色体编码策略，我们修改了交叉和变异算子，保证了遗传算法种群的可行性。

1 任务分配模型

2 进的自适应遗传算法

2.1 染色体编码策略

图1 染色体编码方式

为了描述侦察-打击-评估任务中的多个任务，提出了具有多类型基因的染色体编码策略。

（1）多类型基因的染色体

2.2 遗传操作

本文根据多类型基因的染色体编码策略，对交叉和突变算子进行改进。

2.2.1 选择操作。用 表示种群中个体的适应度的值，n表示种群中个体的数量，采取轮盘赌法使种群个体适应度值 较大的被选择。

2.2.2 交叉操作。交叉操作是将两个选择的亲本染色体的基因信息交换，从而产生两个后代染色体。……