本發(fā)明涉及無人機(jī)-有人機(jī)信息處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種考慮突發(fā)干擾的無人-有人機(jī)編隊(duì)信息分發(fā)處理方法。

背景技術(shù)：

在無人-有人機(jī)協(xié)同執(zhí)行任務(wù)的過程中，在不同的階段對所需要處理的信息類型、信息需求量，以及信息的本身的重要程度具有一定的差別，因此在對任務(wù)信息進(jìn)行有效的分發(fā)與傳遞過程中，需要考慮任務(wù)信息可能具有不同的優(yōu)先等級，例如四級任務(wù)信息、重要級任務(wù)信息、一般級任務(wù)信息和低優(yōu)先級任務(wù)信息。其中：

四級任務(wù)信息是指因其本身的時序要求、重要程度或者在整個協(xié)同執(zhí)行任務(wù)過程中起到關(guān)鍵作用的任務(wù)信息，需要在無人-有人機(jī)系統(tǒng)中立即進(jìn)行分發(fā)處理，是優(yōu)先等級最高的任務(wù)信息。由于四級任務(wù)信息需要立即進(jìn)行分發(fā)處理的特殊性，突發(fā)的四級任務(wù)信息有可能會對無人-有人機(jī)信息分發(fā)系統(tǒng)造成干擾。

重要級任務(wù)信息是指對整個協(xié)同過程具有重要影響、任務(wù)完成收益明顯高于一般級和低優(yōu)先級任務(wù)的任務(wù)信息，例如：偵察任務(wù)。在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中戰(zhàn)場偵察決定戰(zhàn)爭的走勢，精準(zhǔn)及時的戰(zhàn)場信息能夠左右戰(zhàn)爭的成敗，由于無人機(jī)執(zhí)行偵察任務(wù)具有無人員傷亡風(fēng)險、部署靈活、響應(yīng)及時等特點(diǎn)，備受各國關(guān)注，使偵察任務(wù)成為無人機(jī)當(dāng)前最重要的任務(wù)模式之一。

一般級任務(wù)信息是指需求預(yù)測和指控中心發(fā)出的常規(guī)性任務(wù)指令，例如：空中預(yù)警任務(wù)。事先將無人機(jī)部署在靠近敵方的上空，再把無人機(jī)獲得的信息通過通信鏈路傳遞給停在安全地帶的有人機(jī)，再由有人機(jī)適時將信息傳遞給控制中心，進(jìn)行攔截任務(wù)。

低優(yōu)先級任務(wù)是指完成時間和是否執(zhí)行對于這個協(xié)同過程效能影響不大的任務(wù)，例如日常巡航任務(wù)等。

目前，在無人-有人機(jī)協(xié)同執(zhí)行任務(wù)過程中，沒有一種方案能夠?qū)θ蝿?wù)池中接收到的突發(fā)任務(wù)信息進(jìn)行合理的安排并對被干擾后的信息進(jìn)行重新規(guī)劃與安排，形成最優(yōu)的信息分發(fā)與傳遞序列。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

(一)解決的技術(shù)問題

本發(fā)明提供一種考慮突發(fā)干擾的無人-有人機(jī)編隊(duì)信息分發(fā)處理方法，能夠?qū)θ蝿?wù)池中待分發(fā)的任務(wù)信息進(jìn)行合理的安排，形成最優(yōu)的信息分發(fā)與傳遞序列。

(二)技術(shù)方案

本發(fā)明提供的考慮突發(fā)干擾的無人-有人機(jī)編隊(duì)信息分發(fā)處理方法，包括：

在無人-有人機(jī)編隊(duì)中的任務(wù)池接收到四級任務(wù)信息時，調(diào)用預(yù)先建立的中斷模型；

采用預(yù)設(shè)編碼方法對各個四級任務(wù)信息的分發(fā)與傳遞屬性初始化，得到第一初始解；

將所述中斷模型的當(dāng)前優(yōu)化目標(biāo)設(shè)置為在第一預(yù)設(shè)約束條件下最大化四級任務(wù)信息的分發(fā)數(shù)量；并基于所述第一初始解，采用遺傳算法對當(dāng)前的中斷模型進(jìn)行求解，得到對四級任務(wù)信息分發(fā)與傳遞的第一方案；

判斷所述第一方案中四級任務(wù)信息的分發(fā)數(shù)量是否等于所述任務(wù)池中四級任務(wù)信息的總數(shù)量；

若是，則將中斷模型的當(dāng)前優(yōu)化目標(biāo)設(shè)置為在所述預(yù)設(shè)約束條件下最小化分發(fā)四級任務(wù)信息的總完成時間，采用遺傳算法對當(dāng)前的中斷模型進(jìn)行求解，得到對四級任務(wù)信息分發(fā)與傳遞的第二方案；并按照所述第二方案對任務(wù)池中的四級任務(wù)信息進(jìn)行分發(fā)與傳遞；

否則，按照所述第一方案對任務(wù)池中的四級任務(wù)信息進(jìn)行分發(fā)與傳遞；

當(dāng)所述任務(wù)池中的四級任務(wù)信息被分發(fā)與傳遞完成后，調(diào)用預(yù)先建立的重規(guī)劃模型；所述重規(guī)劃模型的優(yōu)化目標(biāo)為在第二預(yù)設(shè)約束條件下最大化任務(wù)池中的三級任務(wù)信息和二級任務(wù)信息的總收益；

采用編碼方法對任務(wù)池中的待分發(fā)任務(wù)信息的分發(fā)與傳遞屬性初始化，得到第二初始解；

基于所述第二初始解，采用遺傳算法對所述重規(guī)劃模型進(jìn)行求解，得到對所述待分發(fā)任務(wù)信息分發(fā)與傳遞的重規(guī)劃方案；

按照所述重規(guī)劃方案對所述待分發(fā)任務(wù)信息進(jìn)行分發(fā)與傳遞；

其中，所述四級任務(wù)信息、所述三級任務(wù)信息和所述二級任務(wù)信息的重要程度依次降低，且所述四級任務(wù)信息為強(qiáng)制性任務(wù)信息。

(三)有益效果

本發(fā)明提供的考慮突發(fā)干擾的無人-有人機(jī)編隊(duì)信息分發(fā)處理方法，當(dāng)任務(wù)池接收到四級任務(wù)信息，調(diào)用中斷模型，該模型首先以最大化四級任務(wù)信息的分發(fā)數(shù)量為優(yōu)化目標(biāo)，當(dāng)實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)后，再以最小化分發(fā)四級任務(wù)信息的總完成時間為目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)對四級任務(wù)信息進(jìn)行全部分發(fā)與傳遞的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)立即分發(fā)與傳遞，保證任務(wù)信息的時效性，避免對無人機(jī)和有人機(jī)的協(xié)同作業(yè)造成延誤。當(dāng)任務(wù)池中的四級任務(wù)信息被分發(fā)完成后，任務(wù)池中可以還有待分發(fā)的三級任務(wù)信息、二級任務(wù)信息、一級任務(wù)信息等，此時調(diào)用重規(guī)劃模型，該模型的目標(biāo)是在第二預(yù)設(shè)約束條件下最大化任務(wù)池中的三級任務(wù)信息和二級任務(wù)信息的總收益，因此利用重規(guī)劃方案對任務(wù)池中待分發(fā)任務(wù)信息進(jìn)行分發(fā)與傳遞時，盡量保證任務(wù)池中優(yōu)先級別較高的三級任務(wù)信息和二級任務(wù)信息的總收益最大?？梢姳景l(fā)明既考慮到四級任務(wù)信息可能對無人-有人機(jī)編隊(duì)信息分發(fā)處理系統(tǒng)具有突發(fā)干擾的的特殊性，也盡量滿足優(yōu)先級別較高的三級任務(wù)信息和二級任務(wù)信息的總收益最大，使得任務(wù)池中的任務(wù)信息得到合理的安排，形成最優(yōu)的信息分發(fā)與傳遞序列。

附圖說明

為了更清楚地說明本公開實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本公開的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些圖獲得其他的附圖。

圖1示出了本發(fā)明一實(shí)施例中考慮突發(fā)干擾的無人-有人機(jī)編隊(duì)信息分發(fā)處理方法的流程示意圖；

圖2示出了本發(fā)明一實(shí)施例中一條由5個基因構(gòu)成的染色體的示意圖；

圖3示出了本發(fā)明一實(shí)施例中一條由5個基因構(gòu)成的染色體的示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本公開實(shí)施例中的附圖，對本公開實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒竟_中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本公開保護(hù)的范圍。

本發(fā)明提供一種考慮突發(fā)干擾的無人-有人機(jī)編隊(duì)信息分發(fā)處理方法，如圖1所示，該方法包括：

a1、在無人-有人機(jī)編隊(duì)中的任務(wù)池接收到四級任務(wù)信息時，調(diào)用預(yù)先建立的中斷模型；

可理解的是，所述四級任務(wù)信息為四級任務(wù)信息，所謂的四級任務(wù)信息為在整個協(xié)同過程中具有關(guān)鍵作用，需要立即執(zhí)行的任務(wù)信息。例如：攻擊任務(wù)、偵察攻擊一體化任務(wù)、火力評估任務(wù)。在執(zhí)行攻擊任務(wù)、偵察攻擊一體化任務(wù)時，無人機(jī)將發(fā)現(xiàn)攻擊的目標(biāo)信息及拍攝到圖像等信息即時傳遞給有人機(jī)，再由有人機(jī)下達(dá)命令指揮無人機(jī)去執(zhí)行攻擊打擊?；鹆υu估任務(wù)分為火力引導(dǎo)校射和火力打擊評估?；鹆σ龑?dǎo)校射是利用無人機(jī)進(jìn)入火力打擊目標(biāo)區(qū)，拍攝相應(yīng)區(qū)域的圖像信息，傳輸給指揮員協(xié)助觀察彈著點(diǎn)、修正射擊偏差量、提高火力打擊精確度、降低彈藥消耗?；鹆Υ驌粼u估是指前期打擊結(jié)束后，無人機(jī)進(jìn)入火力打擊目標(biāo)區(qū)，幫助觀察火力打擊效果，為下步行動提供重要依據(jù)。

可理解的是，對于不包括四級任務(wù)信息的任務(wù)池中，可能包括三級任務(wù)信息、二級任務(wù)信息、一級任務(wù)信息等，其中三級任務(wù)信息為重要級任務(wù)信息，二級任務(wù)信息為一般級任務(wù)信息，一級任務(wù)信息為低優(yōu)先級任務(wù)信息，四級任務(wù)信息、三級任務(wù)信息、二級任務(wù)信息、一級任務(wù)信息的重要程度依次降低。

a2、采用預(yù)設(shè)編碼方法對各個四級任務(wù)信息的分發(fā)與傳遞屬性初始化，得到第一初始解；

a3、將所述中斷模型的當(dāng)前優(yōu)化目標(biāo)設(shè)置為在第一預(yù)設(shè)約束條件下最大化四級任務(wù)信息的分發(fā)數(shù)量；并基于所述第一初始解，采用遺傳算法對當(dāng)前的中斷模型進(jìn)行求解，得到對四級任務(wù)信息分發(fā)與傳遞的第一方案；

a4、判斷所述第一方案中四級任務(wù)信息的分發(fā)數(shù)量是否等于所述任務(wù)池中四級任務(wù)信息的總數(shù)量；

a5、若是，則將中斷模型的當(dāng)前優(yōu)化目標(biāo)設(shè)置為在所述預(yù)設(shè)約束條件下最小化分發(fā)四級任務(wù)信息的總完成時間，采用遺傳算法對當(dāng)前的中斷模型進(jìn)行求解，得到對四級任務(wù)信息分發(fā)與傳遞的第二方案；并按照所述第二方案對任務(wù)池中的四級任務(wù)信息進(jìn)行分發(fā)與傳遞；

a6、否則，按照所述第一方案對任務(wù)池中的四級任務(wù)信息進(jìn)行分發(fā)與傳遞；

a7、當(dāng)所述任務(wù)池中的四級任務(wù)信息被分發(fā)與傳遞完成后，調(diào)用預(yù)先建立的重規(guī)劃模型；所述重規(guī)劃模型的優(yōu)化目標(biāo)為在第二預(yù)設(shè)約束條件下最大化任務(wù)池中的三級任務(wù)信息和二級任務(wù)信息的總收益；

a8、采用編碼方法對任務(wù)池中的待分發(fā)任務(wù)信息的分發(fā)與傳遞屬性初始化，得到第二初始解；

a9、基于所述第二初始解，采用遺傳算法對所述重規(guī)劃模型進(jìn)行求解，得到對所述待分發(fā)任務(wù)信息分發(fā)與傳遞的重規(guī)劃方案；

a10、按照所述重規(guī)劃方案對所述待分發(fā)任務(wù)信息進(jìn)行分發(fā)與傳遞。

本發(fā)明提供的考慮突發(fā)干擾的無人-有人機(jī)編隊(duì)信息分發(fā)處理方法，當(dāng)任務(wù)池接收到四級任務(wù)信息，調(diào)用中斷模型，該模型首先以最大化四級任務(wù)信息的分發(fā)數(shù)量為優(yōu)化目標(biāo)，當(dāng)實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)后，再以最小化分發(fā)四級任務(wù)信息的總完成時間為目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)對四級任務(wù)信息進(jìn)行全部分發(fā)與傳遞的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)立即分發(fā)與傳遞，保證任務(wù)信息的時效性，避免對無人機(jī)和有人機(jī)的協(xié)同作業(yè)造成延誤。當(dāng)任務(wù)池中的四級任務(wù)信息被分發(fā)完成后，任務(wù)池中可以還有待分發(fā)的三級任務(wù)信息、二級任務(wù)信息、一級任務(wù)信息等，此時調(diào)用重規(guī)劃模型，該模型的目標(biāo)是在第二預(yù)設(shè)約束條件下最大化任務(wù)池中的三級任務(wù)信息和二級任務(wù)信息的總收益，因此利用重規(guī)劃方案對任務(wù)池中待分發(fā)任務(wù)信息進(jìn)行分發(fā)與傳遞時，盡量保證任務(wù)池中優(yōu)先級別較高的三級任務(wù)信息和二級任務(wù)信息的總收益最大?？梢姳景l(fā)明既考慮到四級任務(wù)信息可能對無人-有人機(jī)編隊(duì)信息分發(fā)處理系統(tǒng)具有突發(fā)干擾的的特殊性，也盡量滿足優(yōu)先級別較高的三級任務(wù)信息和二級任務(wù)信息的總收益最大，使得任務(wù)池中的任務(wù)信息得到合理的安排，形成最優(yōu)的信息分發(fā)與傳遞序列。

為了清楚表述，下面對各式中涉及到的公式參數(shù)進(jìn)行說明：

本文用有向圖g(v,e,w)來表示無人機(jī)/有人機(jī)之間所有可用的通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌瑢o人機(jī)/有人機(jī)描述為通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲械墓?jié)點(diǎn)，具體模型參數(shù)如下：

v＝{1,2,…,m}表示通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲泄?jié)點(diǎn)集合，m表示通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇偣?jié)點(diǎn)數(shù)。

e＝{<i,j>|i,j∈v,i≠j}表示有向邊集合，其中<i,j>表示通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲泄?jié)點(diǎn)i到節(jié)點(diǎn)j的有向邊；

w＝{wij|i,j∈v}表示圖中每條有向邊的權(quán)值集合，其中wij表示節(jié)點(diǎn)i到節(jié)點(diǎn)j之間的歐式距離。

bv表示節(jié)點(diǎn)v所能提供的最大數(shù)據(jù)量，其中,v表示通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲械娜我还?jié)點(diǎn),v∈v；

t表示待分發(fā)信息集合，n表示集合中元素的個數(shù)，t表示任意一個待分發(fā)信息，t∈t；其中t^a表示四級任務(wù)信息，t^b表示重要級信息，t^c表示一般級信息，t^d表示低優(yōu)先級信息；

[et,lt]表示待分發(fā)信息t需要在此時間窗內(nèi)到達(dá)信息宿，et表示最早到達(dá)時間，lt表示最遲到達(dá)時間；

stt表示待分發(fā)信息t從信息源實(shí)際開始分發(fā)時刻，ett表示待分發(fā)信息t實(shí)際到達(dá)信息宿的時刻；

snt表示待分發(fā)信息t的實(shí)際信息源，ent表示需要接收待分發(fā)信息t的信息宿；

表示待分發(fā)信息t從節(jié)點(diǎn)i傳遞到節(jié)點(diǎn)j發(fā)生的傳輸時延；表示待分發(fā)信息t從節(jié)點(diǎn)i傳遞到節(jié)點(diǎn)j發(fā)生的傳播時延；

d表示通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲锌山邮艿淖畲髸r延；

twt表示待分發(fā)信息t所需要的帶寬；

nwij表示通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲杏邢蜻?lt;i,j>所能承受的最大帶寬；

pt表示待分發(fā)信息t的優(yōu)先級，pt＝1表示低優(yōu)先級任務(wù)，pt＝2表示一般級任務(wù)，pt＝3表示重要級任務(wù)，pt＝4表示中斷級任務(wù)；

ht表示完成待分發(fā)信息t的任務(wù)后可獲得的收益；

gt表示待分發(fā)信息t的權(quán)重值；

ct表示待分發(fā)信息t的可能產(chǎn)生的擾動成本；

決策變量取1或0，其中，取1表示待分發(fā)信息t從節(jié)點(diǎn)i發(fā)送到節(jié)點(diǎn)j，取0表示待分發(fā)信息t不從節(jié)點(diǎn)i發(fā)送到節(jié)點(diǎn)j。

在a1中，調(diào)用的中斷模型可以用下式表示：

其中，maxf1為最大化強(qiáng)制性任務(wù)信息的分發(fā)數(shù)量；minf2為最小化分發(fā)強(qiáng)制性任務(wù)信息的總完成時間，在不同的階段，采用不同的目標(biāo)函數(shù)，實(shí)現(xiàn)不同的優(yōu)化目標(biāo)。

在具體實(shí)施時，第一預(yù)設(shè)約束條件可以根據(jù)需要設(shè)置，例如時間窗約束、時延約束、帶寬約束、信源約束、訪問唯一性約束等，其中所謂的時間窗約束為待分發(fā)的任務(wù)信息需在預(yù)設(shè)時間窗內(nèi)完成分發(fā)傳遞，時延約束為所述待分發(fā)的任務(wù)信息的傳輸時延和傳播時延均不超過通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖畲髸r延，帶寬約束為通信鏈路中同時能夠傳遞的待分發(fā)的任務(wù)信息數(shù)據(jù)量之和不超出通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渌艹惺艿淖畲髱?，信源約束為信息源發(fā)出的待分發(fā)的任務(wù)信息數(shù)據(jù)量不超出信息源的供應(yīng)能力，訪問唯一性約束為每個待分發(fā)的任務(wù)信息只有一個信息源、每個待分發(fā)的任務(wù)信息只有一個信息宿、任意一個節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)同一個待分發(fā)的任務(wù)信息的次數(shù)小于等于1。

第一預(yù)設(shè)約束條件具體可以用以下公式表示：

ett≤lt,t∈t^a

ett≥et,t∈t^a

ett-stt≤d,t∈t^a

在具體實(shí)施時，a2中采用預(yù)設(shè)編碼方法對各個四級任務(wù)信息的分發(fā)與傳遞屬性初始化，得到第一初始解的具體過程可以包括：

a21、采用預(yù)設(shè)編碼方法將所述中斷模型的解編碼為染色體，所述染色體上包括與任務(wù)池中待分發(fā)的四級任務(wù)信息一一對應(yīng)的基因；

可理解的是，強(qiáng)制性任務(wù)信息的數(shù)量與染色體上基因的個數(shù)相同，一個基因?qū)?yīng)一條強(qiáng)制性任務(wù)信息。

舉例來說，將待分發(fā)信息的數(shù)量n作染色體內(nèi)基因的數(shù)量，基因采用多元組的方式進(jìn)行編碼，m表示通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲械墓?jié)點(diǎn)總數(shù)量，基本的編碼方式如下：

gene＝(flag,node1,node2,...,nodem,time1,time2,…,timem)

其中，flag表示待分發(fā)信息是否可被分發(fā)，node1,node2,...nodem表示待分發(fā)信息轉(zhuǎn)發(fā)時經(jīng)過的節(jié)點(diǎn)，node1表示待分發(fā)信息的信息源，nodem表示待分發(fā)信息的信息宿，time1,time2,…,timem表示待分發(fā)信息在對應(yīng)節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)發(fā)時間，time1表示待分發(fā)信息從信息源開始分發(fā)時刻，timem表示待分發(fā)信息際到達(dá)信息宿的時刻。

a22、將染色體上每個基因的第一標(biāo)識置為1，置為1的第一標(biāo)識表征該基因?qū)?yīng)的四級任務(wù)信息為可被分發(fā)與傳遞；

可理解的是，這里的第一標(biāo)識即為上述的flag，將第一標(biāo)識置為1標(biāo)識對應(yīng)的強(qiáng)制性任務(wù)信息可以被分配和傳遞。

a23、獲取各個四級任務(wù)信息的宿節(jié)點(diǎn)，并針對每一個四級任務(wù)信息隨機(jī)生成一個與其宿節(jié)點(diǎn)不同的源節(jié)點(diǎn)；

可理解的是，由于宿節(jié)點(diǎn)與源節(jié)點(diǎn)不同，因此node1≠nodem。

a24、判斷各個四級任務(wù)信息是否需要轉(zhuǎn)發(fā)；對于需要轉(zhuǎn)發(fā)的四級任務(wù)信息，隨機(jī)生成多個不同的轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)，形成轉(zhuǎn)發(fā)路徑；對于不需要轉(zhuǎn)發(fā)的四級任務(wù)信息，將其轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)置為-1；

可理解的是，對于不需要轉(zhuǎn)發(fā)的強(qiáng)制性任務(wù)信息，令node2＝node3＝…＝nodem-1＝-1。

可理解的是，對于需要轉(zhuǎn)發(fā)的強(qiáng)制性任務(wù)信息，隨機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)次數(shù)c<＝m-2，將隨機(jī)生成的c個轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)的編號記錄至node2…,nodem-1，且保證node1≠node2≠…≠nodem。

a25、讀取各個四級任務(wù)信息的時間窗；對于每一個四級任務(wù)信息，在所述時間窗內(nèi)隨機(jī)生成一個時刻點(diǎn)，并將該時刻點(diǎn)作為該四級任務(wù)信息到達(dá)所述宿節(jié)點(diǎn)的時刻；對于需要轉(zhuǎn)發(fā)的四級任務(wù)信息，根據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)路徑推算出四級任務(wù)信息到達(dá)各個轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)的時刻以及從源節(jié)點(diǎn)發(fā)出的時刻；對于不需要轉(zhuǎn)發(fā)的四級任務(wù)信息，推算出四級任務(wù)信息從源節(jié)點(diǎn)發(fā)出的時刻，并將各個轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)發(fā)時刻置為-1；

a26、將每個四級任務(wù)信息的第一標(biāo)識、源節(jié)點(diǎn)、轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)、宿節(jié)點(diǎn)、從源節(jié)點(diǎn)發(fā)出的時刻、到達(dá)各個轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)的時刻以及到達(dá)所述宿節(jié)點(diǎn)的時刻作為該四級任務(wù)信息的分發(fā)與傳遞屬性，各個四級任務(wù)信息的分發(fā)與傳遞屬性形成第一初始解。

舉例來說，如圖2所示，由5個基因形成一個染色體，以第一個基因?yàn)槔?(1,1,-1,2,9.5,-1,12.5)表示第一個待分發(fā)信息的從編號為1的信息源發(fā)往編號為2的信息宿，中間不經(jīng)過轉(zhuǎn)發(fā)。發(fā)送時間為第9.5秒到達(dá)時間為第10.5秒。

在具體實(shí)施時，可以循環(huán)執(zhí)行采用遺傳算法對當(dāng)前的中斷模型進(jìn)行求解、判斷所述第一方案中四級任務(wù)信息的分發(fā)數(shù)量是否等于所述任務(wù)池中四級任務(wù)信息的總數(shù)量的操作以及判斷循環(huán)次數(shù)是否達(dá)到預(yù)設(shè)次數(shù)的操作，直至求解操作后的第一方案中四級任務(wù)信息的分發(fā)數(shù)量等于所述任務(wù)池中四級任務(wù)信息的總數(shù)量或者循環(huán)次數(shù)達(dá)到預(yù)設(shè)次數(shù)；若循環(huán)次數(shù)達(dá)到所述預(yù)設(shè)次數(shù)，則按照最后一次求解操作后的第一方案對任務(wù)池中的四級任務(wù)信息進(jìn)行分發(fā)與傳遞。

在具體實(shí)施時，a3中基于所述第一初始解，采用遺傳算法對當(dāng)前的中斷模型進(jìn)行求解，得到對四級任務(wù)信息分發(fā)與傳遞的第一方案的具體過程可以包括：

a31、將以最大化四級任務(wù)信息的分發(fā)數(shù)量為當(dāng)前優(yōu)化目標(biāo)的中斷模型的目標(biāo)函數(shù)作為當(dāng)前的適應(yīng)度函數(shù)，計算種群中染色體的適應(yīng)度函數(shù)值；

可理解的是，可以將適應(yīng)度函數(shù)fitness＝z*count+(1-z)*time，其中z為介于0和1之間的變量。當(dāng)z＝1時，中斷模型以最大化強(qiáng)制性任務(wù)信息的分發(fā)數(shù)量為當(dāng)前優(yōu)化目標(biāo)；當(dāng)z＝0時，中斷模型以最小化分發(fā)強(qiáng)制性任務(wù)信息的總完成時間為優(yōu)化目標(biāo)。

a32、采用輪盤賭選擇法從父代群體中選擇中適應(yīng)度函數(shù)值最高的預(yù)設(shè)數(shù)量的染色體遺傳到子代群體中；

可理解的是，所謂的輪盤賭選擇法的基本思想是：各染色體被選中的概率與其適應(yīng)度函數(shù)值大小成正比。根據(jù)適應(yīng)度函數(shù)計算出染色體的適應(yīng)度函數(shù)值fitness，計算染色體個體在種群的個體的適應(yīng)度總和所占的比例relativefitness＝fitness./sum(fitness)，即為被選中遺傳至下一代的概率，比值越大，則被選擇遺傳至下一代的概率就越大。

a33、對種群中的染色體進(jìn)行兩兩單點(diǎn)交叉操作；

可理解的是，采用單點(diǎn)交叉方式,即隨機(jī)產(chǎn)生一個交叉點(diǎn)，依次將種群中相鄰兩個染色體位于該點(diǎn)后的部分進(jìn)行相互交換，生成兩個新的染色體。

a34、對交叉操作得到的染色體進(jìn)行重置變異處理；

a35、對重置變異處理得到的染色體進(jìn)行第一更新操作，具體為將子代群體中適應(yīng)度最低的第一預(yù)設(shè)數(shù)量的染色體和子代群體中適應(yīng)度最低的第二預(yù)設(shè)數(shù)量的染色體組合，形成新的種群；

舉例來說，對變異后的子代群體按適應(yīng)度值的升序進(jìn)行排列，取出前sonnum個染色體，對父代群體按適應(yīng)度值的降序進(jìn)行排列，取出后fathernum個染色體，組成新的種群。

a36、將所述新的種群對應(yīng)的解作為所述第一方案。

這里，通過對染色體進(jìn)行選擇、交叉、變異等操作，將得到的染色體作為第一方案。

在具體實(shí)施時，在a35之前，還可以對重置變異處理后的染色體上基因?qū)?yīng)的分發(fā)與傳遞屬性是否滿足所述第一預(yù)設(shè)約束條件；

若是，則執(zhí)行所述第一更新操作；

否則，對重置變異處理后染色體的適應(yīng)度函數(shù)值進(jìn)行調(diào)整后執(zhí)行所述第一更新操作。

考慮到待分發(fā)信息需要滿足通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞膸?、時延、時間窗和信息源等約束，因此這里還對染色體進(jìn)行約束校驗(yàn)。對于未能通過約束校驗(yàn)的染色體，在其適應(yīng)度函數(shù)值上按需增加或減去懲罰因子，使其適應(yīng)度函數(shù)值變小或變大，在選擇操作中以去除不滿足給定約束的染色體。

在具體實(shí)施時，a34中對交叉操作得到的染色體進(jìn)行重置變異處理的過程可以包括：

s341、生成一個介于0和1之間的隨機(jī)數(shù)，若所述隨機(jī)數(shù)小于預(yù)設(shè)的變異概率，則根據(jù)所述初始解的生成方法生成一條染色體newchrom；

其中，預(yù)設(shè)的變異概率在0和1之間。

s342、在子代群體中隨機(jī)選擇一條染色體，并用根據(jù)所述初始解的生成的染色體newchrom替代隨機(jī)選擇的染色體，其他染色體保持不變。

在具體實(shí)施時，a5中采用遺傳算法對當(dāng)前的中斷模型進(jìn)行求解，得到對四級任務(wù)信息分發(fā)與傳遞的第二方案的過程可以包括多個迭代過程，直至迭代次數(shù)達(dá)到預(yù)設(shè)次數(shù)，將最終的種群對應(yīng)的解作為所述第二方案；其中，每一個迭代過程包括：

a51、將以最小化分發(fā)四級任務(wù)信息的總完成時間為當(dāng)前優(yōu)化目標(biāo)的中斷模型的目標(biāo)函數(shù)作為當(dāng)前的適應(yīng)度函數(shù)，計算種群中染色體的適應(yīng)度函數(shù)值；

a52、采用輪盤賭選擇法從父代群體中選擇中適應(yīng)度函數(shù)值最高的預(yù)設(shè)數(shù)量的染色體遺傳到子代群體中；

a53、對種群中的染色體進(jìn)行兩兩單點(diǎn)交叉操作；

a54、對交叉操作得到的染色體進(jìn)行刪除轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)變異處理；

a55、對刪除轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)變異處理得到的染色體進(jìn)行第二更新操作，具體為將子代群體中適應(yīng)度最高的第一預(yù)設(shè)數(shù)量的染色體和子代群體中適應(yīng)度最高的第二預(yù)設(shè)數(shù)量的染色體組合，形成新的種群。

舉例來說，對變異后的子代群體按適應(yīng)度值的降序進(jìn)行排列，取出前sonnum個染色體，對父代群體按適應(yīng)度值的升序進(jìn)行排列，取出后fathernum個染色體，組成新的種群。

這里，通過對染色體進(jìn)行選擇、交叉、變異等操作，將得到的染色體作為第二方案。

其中，a54中對交叉操作得到的染色體進(jìn)行刪除轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)變異處理可以包括：生成一個介于0和1之間的隨機(jī)數(shù)，若所述隨機(jī)數(shù)小于預(yù)設(shè)的變異概率，則隨機(jī)選擇染色體中的一個基因，并將隨機(jī)選擇的基因?qū)?yīng)的強(qiáng)制性任務(wù)信息的轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)置為-1，并將強(qiáng)制性任務(wù)信息到達(dá)各個轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)的時刻置為-1。

在具體實(shí)施時，在所述對刪除轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)變異處理得到的染色體進(jìn)行第二更新操作之前，所述方法還可以包括：

對刪除轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)變異處理后的染色體上基因?qū)?yīng)的分發(fā)與傳遞屬性是否滿足所述預(yù)設(shè)約束條件；

若是，則執(zhí)行所述第二更新操作；

否則，對刪除轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)變異處理后的染色體的適應(yīng)度函數(shù)值進(jìn)行調(diào)整后執(zhí)行所述第二更新操作。

這里，判斷刪除轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)變異處理后的染色體上基因?qū)?yīng)的分發(fā)與傳遞屬性是否滿足所述預(yù)設(shè)約束條件，實(shí)際上是一種約束校驗(yàn)，以保證染色體對應(yīng)的方案滿足預(yù)設(shè)約束條件。

在具體實(shí)施時，a8中采用編碼方法對任務(wù)池中的待分發(fā)任務(wù)信息的分發(fā)與傳遞屬性初始化，得到第二初始解，具體可以包括：

a81、采用編碼方法將所述重規(guī)劃模型的解編碼為染色體，所述染色體上包括與任務(wù)池中待分發(fā)任務(wù)信息一一對應(yīng)的基因；

可理解的是，待分發(fā)任務(wù)信息的數(shù)量與染色體上基因的個數(shù)相同，一個基因?qū)?yīng)一條待分發(fā)任務(wù)信息。

舉例來說，將待分發(fā)信息的數(shù)量n作染色體內(nèi)基因的數(shù)量，基因采用多元組的方式進(jìn)行編碼，m表示通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲械墓?jié)點(diǎn)總數(shù)量，基本的編碼方式如下：

gene＝(flag,node1,node2,...,nodem,time1,time2,…,timem，priority，profit，cost)

其中，flag表示待分發(fā)信息是否可被分發(fā)，node1,node2,...nodem表示待分發(fā)信息轉(zhuǎn)發(fā)時經(jīng)過的節(jié)點(diǎn)，node1表示待分發(fā)信息的信息源，nodem表示待分發(fā)信息的信息宿，time1,time2,…,timem表示待分發(fā)信息在對應(yīng)節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)發(fā)時間，time1表示待分發(fā)信息從信息源開始分發(fā)時刻，timem表示待分發(fā)信息際到達(dá)信息宿的時刻；priority表示待分發(fā)任務(wù)信息的優(yōu)先級別，profit表示完成待分發(fā)任務(wù)信息的分發(fā)與傳遞之后可以獲得的利益；cost表示未完成的待分發(fā)任務(wù)信息的分發(fā)與傳遞任務(wù)所產(chǎn)生的擾動成本。

a82、將染色體上每個基因的第一標(biāo)識置為1，置為1的第一標(biāo)識表征該基因?qū)?yīng)的待分發(fā)任務(wù)信息為可被分發(fā)與傳遞；

可理解的是，這里的第一標(biāo)識即為上述的flag，將第一標(biāo)識置為1標(biāo)識對應(yīng)的待分發(fā)任務(wù)信息可以被分配和傳遞。

a83、獲取各個待分發(fā)任務(wù)信息的宿節(jié)點(diǎn)、優(yōu)先級值、收益值和擾動成本值，并針對每一個待分發(fā)任務(wù)信息隨機(jī)生成一個與其宿節(jié)點(diǎn)不同的源節(jié)點(diǎn)；

可理解的是，由于宿節(jié)點(diǎn)與源節(jié)點(diǎn)不同，因此node1≠nodem。

a84、判斷各個待分發(fā)任務(wù)信息是否需要轉(zhuǎn)發(fā)；對于需要轉(zhuǎn)發(fā)的待分發(fā)任務(wù)信息，隨機(jī)生成多個不同的轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)，形成轉(zhuǎn)發(fā)路徑；對于不需要轉(zhuǎn)發(fā)的待分發(fā)任務(wù)信息，將其轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)置為-1；

可理解的是，對于不需要轉(zhuǎn)發(fā)的待分發(fā)任務(wù)信息，令node2＝node3＝…＝nodem-1＝-1。

可理解的是，對于需要轉(zhuǎn)發(fā)的待分發(fā)任務(wù)信息，隨機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)次數(shù)c<＝m-2，將隨機(jī)生成的c個轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)的編號記錄至node2…,nodem-1，且保證node1≠node2≠…≠nodem。

a85、讀取各個待分發(fā)任務(wù)信息的時間窗；對于每一個待分發(fā)任務(wù)信息，在所述時間窗內(nèi)隨機(jī)生成一個時刻點(diǎn)，并將該時刻點(diǎn)作為該待分發(fā)任務(wù)信息到達(dá)所述宿節(jié)點(diǎn)的時刻；對于需要轉(zhuǎn)發(fā)的待分發(fā)任務(wù)信息，根據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)路徑推算出待分發(fā)任務(wù)信息到達(dá)各個轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)的時刻以及從源節(jié)點(diǎn)發(fā)出的時刻；對于不需要轉(zhuǎn)發(fā)的待分發(fā)任務(wù)信息，推算出待分發(fā)任務(wù)信息從源節(jié)點(diǎn)發(fā)出的時刻，并將各個轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)發(fā)時刻置為-1；

a86、將每個待分發(fā)任務(wù)信息的第一標(biāo)識、源節(jié)點(diǎn)、轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)、宿節(jié)點(diǎn)、從源節(jié)點(diǎn)發(fā)出的時刻、到達(dá)各個轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)的時刻、到達(dá)所述宿節(jié)點(diǎn)的時刻、優(yōu)先級值、收益值以及擾動成本值作為該待分發(fā)任務(wù)信息的分發(fā)與傳遞屬性，各個待分發(fā)任務(wù)信息的分發(fā)與傳遞屬性形成第二初始解。

舉例來說，如圖3所示，由5個基因形成一個染色體，以第一個基因?yàn)槔?(1,1,-1,2,9.5,-1,12.5，3,10,5)表示第一個待分發(fā)信息優(yōu)先級別為3，從編號為1的信息源發(fā)往編號為2的信息宿，中間不經(jīng)過轉(zhuǎn)發(fā)。發(fā)送時間為第9.5秒到達(dá)時間為第12.5秒。完成分發(fā)與傳遞后獲得的收益為10，若任務(wù)未完成，需要支付的擾動成本為5。

在具體實(shí)施時，a9中基于所述第二初始解，采用遺傳算法對所述重規(guī)劃模型進(jìn)行求解，得到對所述待分發(fā)任務(wù)信息分發(fā)與傳遞的重規(guī)劃方案，具體可以包括：

a91、設(shè)置迭代次數(shù)k的初始值為1；

a92、將所述重規(guī)劃模型的目標(biāo)函數(shù)為適應(yīng)度函數(shù)，計算初始種群中染色體的適應(yīng)度函數(shù)值；

a93、采用輪盤賭選擇法從父代群體中選擇中適應(yīng)度函數(shù)值最高的預(yù)設(shè)數(shù)量的染色體遺傳到子代群體中；

可理解的是，所謂的輪盤賭選擇法的基本思想是：各染色體被選中的概率與其適應(yīng)度函數(shù)值大小成正比。根據(jù)適應(yīng)度函數(shù)計算出染色體的適應(yīng)度函數(shù)值fitness，計算染色體個體在種群的個體的適應(yīng)度總和所占的比例relativefitness＝fitness./sum(fitness)，即為被選中遺傳至下一代的概率，比值越大，則被選擇遺傳至下一代的概率就越大。

a94、對種群中的染色體進(jìn)行兩兩單點(diǎn)交叉操作；

可理解的是，采用單點(diǎn)交叉方式，即隨機(jī)產(chǎn)生一個交叉點(diǎn)，依次將種群中相鄰兩個染色體位于該點(diǎn)后的部分進(jìn)行相互交換，生成兩個新的染色體。

a95、對交叉操作得到的染色體進(jìn)行重置變異處理；

a96、對重置變異處理得到的染色體進(jìn)行第一更新操作，具體為將子代群體中適應(yīng)度最低的第一預(yù)設(shè)數(shù)量的染色體和子代群體中適應(yīng)度最低的第二預(yù)設(shè)數(shù)量的染色體組合，形成新的種群；

舉例來說，對變異后的子代群體按適應(yīng)度值的升序進(jìn)行排列，取出前sonnum個染色體，對父代群體按適應(yīng)度值的降序進(jìn)行排列，取出后fathernum個染色體，組成新的種群。

a97、判斷當(dāng)前的迭代次數(shù)是否達(dá)到預(yù)設(shè)的最大迭代次數(shù)kmax；

若是，則將最后一次迭代過程中得到的新的種群對應(yīng)的解作為所述重規(guī)劃方案；

否則，將所述新的種群作為初始種群，迭代次數(shù)加1，并返回a92。

這里，通過對染色體進(jìn)行選擇、交叉、變異等操作，將得到的染色體作為第一方案。上述過程為一個迭代過程，只有迭代次數(shù)達(dá)到預(yù)設(shè)迭代次數(shù)，才會退出，系那個最后一次迭代過程中新的種群對應(yīng)的解作為重規(guī)劃方案。

在具體實(shí)施時，在a96中對重置變異處理得到的染色體進(jìn)行第一更新操作之前，所述方法還包括：

對重置變異處理后的染色體上基因?qū)?yīng)的分發(fā)與傳遞屬性是否滿足所述預(yù)設(shè)約束條件；

若是，則執(zhí)行所述第一更新操作；

否則，對重置變異處理后染色體的適應(yīng)度函數(shù)值進(jìn)行調(diào)整后執(zhí)行所述第一更新操作。

考慮到待分發(fā)信息需要滿足通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞膸?、時延、時間窗和信息源等約束，因此這里還對染色體進(jìn)行約束校驗(yàn)。對于未能通過約束校驗(yàn)的染色體，在其適應(yīng)度函數(shù)值上按需增加或減去懲罰因子，使其適應(yīng)度函數(shù)值變小或變大，在選擇操作中以去除不滿足給定約束的染色體。

在具體實(shí)施時，上述a95中對交叉操作得到的染色體進(jìn)行重置變異處理的具體過程可以包括：

生成一個介于0和1之間的隨機(jī)數(shù)，若所述隨機(jī)數(shù)小于預(yù)設(shè)的變異概率，則根據(jù)所述初始解的生成方法生成一條染色體newchrom；

其中，預(yù)設(shè)的變異概率在0和1之間。

生成一個介于0和1之間的隨機(jī)數(shù)，若所述隨機(jī)數(shù)小于預(yù)設(shè)的變異概率，則根據(jù)所述初始解的生成方法生成一條染色體newchrom；

綜上所述，本發(fā)明提供的考慮突發(fā)干擾的無人-有人機(jī)編隊(duì)信息分發(fā)處理方法，當(dāng)任務(wù)池接收到四級任務(wù)信息，調(diào)用中斷模型，該模型首先以最大化四級任務(wù)信息的分發(fā)數(shù)量為優(yōu)化目標(biāo)，當(dāng)實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)后，再以最小化分發(fā)四級任務(wù)信息的總完成時間為目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)對四級任務(wù)信息進(jìn)行全部分發(fā)與傳遞的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)立即分發(fā)與傳遞，保證任務(wù)信息的時效性，避免對無人機(jī)和有人機(jī)的協(xié)同作業(yè)造成延誤。當(dāng)任務(wù)池中的四級任務(wù)信息被分發(fā)完成后，任務(wù)池中可以還有待分發(fā)的三級任務(wù)信息、二級任務(wù)信息、一級任務(wù)信息等，此時調(diào)用重規(guī)劃模型，該模型的目標(biāo)是在第二預(yù)設(shè)約束條件下最大化任務(wù)池中的三級任務(wù)信息和二級任務(wù)信息的總收益，因此利用重規(guī)劃方案對任務(wù)池中待分發(fā)任務(wù)信息進(jìn)行分發(fā)與傳遞時，盡量保證任務(wù)池中優(yōu)先級別較高的三級任務(wù)信息和二級任務(wù)信息的總收益最大?？梢姳景l(fā)明既考慮到四級任務(wù)信息可能對無人-有人機(jī)編隊(duì)信息分發(fā)處理系統(tǒng)具有突發(fā)干擾的的特殊性，也盡量滿足優(yōu)先級別較高的三級任務(wù)信息和二級任務(wù)信息的總收益最大，使得任務(wù)池中的任務(wù)信息得到合理的安排，形成最優(yōu)的信息分發(fā)與傳遞序列。

最后應(yīng)說明的是：以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的實(shí)施例的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明的實(shí)施例各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。