【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及無人機，具體涉及一種多無人機目標分配的攻防策略博弈方法和系統。
技術介紹
1、隨著無人機智能化程度的提高和性能的增強，多無人機在整個空戰過程中可以執行多種作戰策略，會對目標分配結果產生重要影響，進而影響作戰效能。在作戰過程中，對抗雙方需要根據實時的對抗情形進行合理的攻防策略，選擇攻擊目標、規避或是干擾來自對手的攻擊。恰當的攻擊決策方案可以合理分配有限的武器資源，更好地進行火力打擊；對目標進行干擾，能降低其武器攻擊效能，從而降低己方無人機受到的傷害；根據對目標的威脅評估進行有效規避，可以避免己方無人機受到傷害。同樣，對手也會進行攻擊、規避或是干擾。如何為無人機編隊設置協同作戰的目標分配是當前一大難題。
2、現有多無人機目標分配方法多是將問題建為優化模型，而優化模型不考慮對手行為的影響，僅針對己方進行優化，實際應用效果并不理想。另外，在考慮攻防策略的多無人機目標分配問題中，由于還涉及無人機的具體行為策略，這使得問題的策略空間顯著增大。當無人機數量較多時，現有方法難以在合理的時間內找到有效的解決方案，有時甚至無法得出結果。因此，現有的多無人機目標分配方法求解質量較差。
技術實現思路
1、(一)解決的技術問題
2、針對現有技術的不足，本專利技術提供了一種多無人機目標分配的攻防策略博弈方法和系統，解決了現有技術求解多無人機的目標分配時質量較低的技術問題。
3、(二)技術方案
4、為實現以上目的，本專利技術通過以下技術方案予以實現：
5、本專利技術解決其技術問題提供的一種多無人機目標分配的攻防策略博弈方法，所述攻防策略博弈方法由計算機執行，包括以下步驟：
6、獲取第一無人機編隊和第二無人機編隊的多無人機編隊信息；所述多無人機編隊信息包括無人機信息；
7、根據所述無人機信息生成多個無人機的策略對，并根據所述策略對生成多無人機編隊的策略組集合；所述策略對包括當前無人機編號、攻防策略和策略目標；所述攻防策略包括攻擊策略、規避策略和干擾策略；策略組中包括多無人機編隊的多個無人機的策略對；
8、分別獲取多個無人機的每個攻防策略的策略概率，并根據所述策略概率計算收益矩陣；
9、生成零和博弈矩陣模型；所述零和博弈矩陣模型包括多無人機編隊信息、多無人機策略信息和收益矩陣；所述多無人機策略信息包括多無人機編隊的策略組集合；
10、根據所述零和博弈矩陣模型求解多無人機目標分配的攻防策略博弈方案。
11、優選的，根據所述策略概率計算收益矩陣，包括：
12、構建策略參數矩陣；所述策略參數矩陣包括第一無人機編隊的第一策略參數矩陣和第二無人機編隊的第二策略參數矩陣；
13、根據所述策略參數矩陣和所述策略概率計算第一無人機編隊的第一期望生存價值；根據所述策略參數矩陣和所述策略概率計算第二無人機編隊的第二期望生存價值；
14、根據所述第一期望生存價值和所述第二期望生存價值計算第一無人機編隊的收益值；
15、根據所述收益值生成收益矩陣。
16、優選的，所述第一策略參數矩陣包括第一攻擊策略參數矩陣、第一規避策略參數矩陣和第一干擾策略參數矩陣；
17、所述第一攻擊策略參數矩陣為：
18、
19、其中，
20、aij表示第一無人機編隊中無人機i對第二無人機編隊中無人機j的攻擊參數；
21、m表示第一無人機編隊中無人機數量，n表示第二無人機編隊中無人機數量；
22、表示無人機i采取的攻防策略；分別表示攻擊策略、規避策略和干擾策略；表示無人機i采用攻防策略針對的策略目標；
23、所述第一規避策略參數矩陣為：
24、
25、其中，
26、hi表示無人機i對第二無人機編隊的規避參數；
27、所述第一干擾策略參數矩陣為：
28、
29、其中，
30、lij表示無人機i對無人機j的干擾參數。
31、優選的，所述第二策略參數矩陣包括第二攻擊策略參數矩陣、第二規避策略參數矩陣和第二干擾策略參數矩陣；
32、所述第二攻擊策略參數矩陣為：
33、
34、其中，
35、bji表示無人機j對無人機i的攻擊參數；
36、表示無人機j采取的攻防策略，分別表示攻擊策略、規避策略和干擾策略；表示無人機j的策略目標；
37、所述第二規避策略參數矩陣為：
38、
39、其中，
40、hj表示無人機j對第一無人機編隊的規避參數；
41、所述第二干擾策略參數矩陣為：
42、
43、其中，
44、lji表示無人機j對無人機i的干擾參數。
45、優選的，根據所述策略參數矩陣和所述策略概率計算第一無人機編隊的第一期望生存價值，包括：
46、
47、其中，
48、ur(sr,sb)表示第一無人機編隊的第一期望生存價值；
49、vi表示第一無人機編隊中無人機i的價值；
50、qi表示無人機i對第二無人機編隊的規避概率，tij表示無人機i對無人機j的干擾概率，pji表示無人機j對無人機i的殺傷概率。
51、優選的，根據所述策略參數矩陣和所述策略概率計算第二無人機編隊的第二期望生存價值，包括：
52、
53、其中，
54、ub(sr,sb)表示第二無人機編隊的第二期望生存價值；
55、vj表示第二無人機編隊中無人機j的價值；
56、qj表示無人機j對第一無人機編隊的規避概率，tji表示無人機j對無人機i的干擾概率，p?ij表示無人機i對無人機j的殺傷概率。
57、優選的，所述收益矩陣包括：
58、
59、u(sr,sb)＝ur(sr,sb)-ub(sr,sb)
60、其中，sr表示第一無人機編隊策略組集合，sr∈sr表示第一無人機編隊的一個策略組，sb表示第二無人機編隊策略組集合，sb∈sb表示第二無人機編隊的一個策略組；
61、(sr,sb)表示第一無人機編隊采取策略組sr，第二無人機編隊采取策略組sb的策略組組合；u(sr,sb)為第一無人機編隊在策略組組合(sr,sb)下的收益值。
62、優選的，根據所述零和博弈矩陣模型求解多無人機目標分配的攻防策略博弈方案，包括：
63、基于所述零和博弈矩陣模型獲取嚴格博弈集合；
64、基于所述嚴格博弈集合求解納什均衡解，基于所述納什均衡解選取第一無人機編隊的第一初始策略組和第二無人機編隊的第二初始策略組；
65、基于所述第二初始策略組計算使第一無人機編隊的邊際回報最大的第一最優博弈策略組，基于所述第一初始策本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種多無人機目標分配的攻防策略博弈方法，所述攻防策略博弈方法由計算機執行，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的攻防策略博弈方法，其特征在于，根據所述策略概率生成收益矩陣，包括：
3.根據權利要求2所述的攻防策略博弈方法，其特征在于，所述第一策略參數矩陣包括第一攻擊策略參數矩陣、第一規避策略參數矩陣和第一干擾策略參數矩陣；
4.根據權利要求3所述的攻防策略博弈方法，其特征在于，所述第二策略參數矩陣包括第二攻擊策略參數矩陣、第二規避策略參數矩陣和第二干擾策略參數矩陣；
5.根據權利要求4所述的攻防策略博弈方法，其特征在于，根據所述策略參數矩陣和所述策略概率計算第一無人機編隊的第一期望生存價值，包括：
6.根據權利要求5所述的攻防策略博弈方法，其特征在于，根據所述策略參數矩陣和所述策略概率計算第二無人機編隊的第二期望生存價值，包括：
7.根據權利要求6所述的攻防策略博弈方法，其特征在于，所述收益矩陣包括：
8.根據權利要求1所述的攻防策略博弈方法，其特征在于，根據所述零和博弈矩陣模型
9.一種多無人機目標分配的攻防策略博弈系統，其特征在于，所述系統包括：
10.一種計算機可讀存儲介質，其特征在于，其存儲用于多無人機目標分配的攻防策略博弈的計算機程序，其中，所述計算機程序使得計算機執行如權利要求1～8任一項所述的多無人機目標分配的攻防策略博弈方法。
...【技術特征摘要】
1.一種多無人機目標分配的攻防策略博弈方法，所述攻防策略博弈方法由計算機執行，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的攻防策略博弈方法，其特征在于，根據所述策略概率生成收益矩陣，包括：
3.根據權利要求2所述的攻防策略博弈方法，其特征在于，所述第一策略參數矩陣包括第一攻擊策略參數矩陣、第一規避策略參數矩陣和第一干擾策略參數矩陣；
4.根據權利要求3所述的攻防策略博弈方法，其特征在于，所述第二策略參數矩陣包括第二攻擊策略參數矩陣、第二規避策略參數矩陣和第二干擾策略參數矩陣；
5.根據權利要求4所述的攻防策略博弈方法，其特征在于，根據所述策略參數矩陣和所述策略概率計算第一無人機編隊的第一期望生存價值，包...
【專利技術屬性】
技術研發人員：羅賀，王菲菲，蘭斌，馬瀅瀅，王國強，閆剛，焦桂芬，陳宇軒，邵永正，
申請(專利權)人：江淮前沿技術協同創新中心，
類型：發明
國別省市：
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