2023年6月10日第7卷第11期现代信息科技ModernInformationTechnologyJun.2023Vol.7No.1115152023.062023.06收稿日期：2023-03-07基于DMPC的多无人机多维决策协同区域搜索赵旭，李智（四川大学电子信息学院，四川成都610065）摘要：为了提高面向频域的多无人机（UAV）协同区域搜索效率，提出了一种基于分布式模型预测控制（DMPC）的多UAV多维决策协同区域搜索策略优化方法。首先，基于电磁目标信号检测模型设计了频域数字信息素图及其与空间区域信息图的融合机制；其次，由于多UAV面临在航行路径、频域覆盖和波束机动上多维决策协同目标搜索问题，基于DMPC框架，提出了多维决策协同搜索（MDCS）算法，建立多维决策空间模型，设计了分层搜索决策机制及其效能函数，最后结合滚动时域优化求解各UAV的搜索决策。仿真实验结果表明，MDCS算法能够实现时空频多维在线决策协同区域搜索策略，引导UAV对未知区域进行最大化覆盖搜索，并且有效降低了多维决策造成的优化求解规模，提升搜索决策的实时性。关键词：多无人机协同；区域搜索；目标检测；分布式；多维决策中图分类号：TP39；V279文献标识码：A文章编号：2096-4706（2023）11-0015-07Multi-UAVMultidimensionalDecision-MakingCollaborativeRegionalSearchBasedonDMPCZHAOXu,LIZhi(CollegeofElectronicsandInformationEngineering,SichuanUniversity,Chengdu610065,China)Abstract:Inordertoimprovetheefficiencyofmulti-UAVcooperativeregionalsearchinfrequencydomain,amulti-UAVmultidimensionaldecision-makingcooperativeregionalsearchstrategyoptimizationmethodbasedonDistributedModelPredictiveControl(DMPC)isproposed.Firstly,thefrequencydomaindigitalpheromonemapanditsfusionmechanismwiththespatialregionalinformationmaparedesignedbasedontheelectromagnetictargetsignaldetectionmodel.Secondly,sincethemulti-UAVfacestheproblemsofmultidimensionaldecision-makingcooperativetargetsearchonnavigationpath,frequencydomaincoverageandbeammaneuver,theMultidimensionalDecisionCooperativeSearch(MDCS)algorithmisproposedbasedontheDMPCframeworktoestablishthemultidimensionaldecision-makingspacemodelanddesignthehierarchicalsearchdecision-makingmechanismanditseffectivenessfunction.Finally,thesearchdecision-makingofeachUAVissolvedbycombiningrollingtimedomain...
