基于智能体的无人机集群弹性均衡度量与仿真评估方法

摘要

无人机集群任务执行过程呈现分布式、多阶段、对抗性等特征,因蓄意攻击导致的持续性破坏事件时有发生。为确保任务执行,要求集群中的各飞行编队均具备一定弹性。然而,现有的度量方法难以有效描述长周期任务和持续性破坏特征下无人机集群能力均衡特征,基于此,本文拟给出一种新的度量与仿真评估方法。首先,提出一种面向任务的集群弹性均衡度量方法,通过任务过程描述,给出编队性能与任务需求度量,由此定义集群弹性均衡;然后,以建模框架、破坏行为以及重构行为模型为基础,建立一种基于智能体的无人机集群联合侦察任务模型,并通过仿真对弹性均衡度量进行评估;最后,以无人机集群执行联合侦察任务为例开展案例验证。仿真结果表明,所提出的度量与仿真评估方法可为无人机集群持续破坏下的能力设计提供支撑,保证无人机集群在任务中可靠、稳定运行。