Совместное распределение задач между БПЛА и надводными беспилотными аппаратами для интеллектуальных океанских сетей

UAV-USV Cooperative Task Allocation for Smart Ocean Networks
Zhou Su, Juan Liu, Qichao Xu
2021-12-01

равновесие Нэшакооперативное распределение задач БПЛА-БПСигра сопоставления и коалицийумные океанские сетистабильная игра сопоставления и коалиций
Последние достижения в области передовых технологий, включая производство и коммуникации, ускорили применение беспилотных аппаратов, в том числе беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) и беспилотных надводных аппаратов (НБА), что создает перспективную основу для интеллектуального выполнения сложных задач, таких как мониторинг и защита морской среды, в интеллектуальных океанских системах. В данной статье представлена новая схема совместного распределения задач между БПЛА и НБА, направленная на повышение эффективности и результативности сбора информации и мониторинга в интеллектуальных океанских сетях. В частности, сначала формируется структура совместного распределения задач между БПЛА и НБА, в рамках которой БПЛА размещаются в воздушном пространстве для мониторинга океанской среды, включая обнаружение разливов нефти и стихийных бедствий, а НБА перемещаются по поверхности океана для выполнения таких задач, как проведение спасательных операций. Затем для обеспечения взаимодействия между БПЛА и НБА с целью совместной максимизации их полезности применяется модель игры на основе сопоставления и коалиций. После этого предлагается устойчивая игра на основе сопоставления и коалиций, позволяющая определить оптимальные стратегии БПЛА и НБА как решение Нэша сформулированной игры. Наконец, проводятся моделирования для оценки эффективности предложенной схемы. Результаты показывают, что предложенная схема может значительно повысить эффективность распределения задач в интеллектуальных океанских сетях.
1
Разработана структура кооперативного распределения задач между БПЛА и беспилотными надводными аппаратами для сбора информации и мониторинга океана.
2
Для моделирования взаимодействия БПЛА и надводных аппаратов применена коалиционная игра на основе сопоставлений, максимизирующая их совокупные полезности.
3
Предложена устойчивая коалиционная игра на основе сопоставлений, формирующая стратегии аппаратов как решение Нэша сформулированной игры.
4
Моделирование показывает, что предложенная кооперативная схема значительно повышает эффективность распределения задач в сетях интеллектуального океана.
5
БПЛА контролируют состояние океана, включая нефтяные разливы и стихийные бедствия, а надводные аппараты выполняют задачи, включая спасательные операции.

Совместное распределение задач между UAV и USV в интеллектуальных океанских сетях

Взаимодействие UAV и USV, направленное на повышение эффективности и полезности при сборе информации, мониторинге морской среды и распределении задач посредством стратегий устойчивой коалиционной игры на основе сопоставления

Publication Details
Publication Date
2021-12-01
Journal
Publisher
ISSN
Cited by
13
Access Type
Author Information
Authors
Zhou Su
Juan Liu
Qichao Xu
Explore further
Open the scid.ai AI chat with a ready-made request: it will find papers on a similar topic and help build a literature review.
Find similar papers in the chat
Make a presentation
100%