本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)，尤其涉及一種無人機(jī)協(xié)同控制方法、裝置及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、無人機(jī)在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀呈現(xiàn)出多樣化、高效化和智能化的特點(diǎn)。

2、首先，隨著科技的進(jìn)步和軍事需求的增長，各類軍用無人機(jī)在戰(zhàn)爭和沖突中發(fā)揮著越來越重要的作用。無人機(jī)在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用廣泛，包括偵察、攻擊、情報(bào)收集、導(dǎo)航等。同時(shí)，隨著技術(shù)的發(fā)展，無人機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷擴(kuò)大。

3、其次，無人機(jī)具有顯著的技術(shù)優(yōu)勢。它們可以長時(shí)間待機(jī)，隨時(shí)起飛，實(shí)現(xiàn)全時(shí)戰(zhàn)備，使得戰(zhàn)備值守更加高效。此外，無人機(jī)還具備攜帶武器裝備多的特點(diǎn)，由于節(jié)省了駕駛艙、逃生設(shè)備、部分備件等，因此可裝載更多的制導(dǎo)炸彈、導(dǎo)彈等武器。在作戰(zhàn)時(shí)，無人機(jī)可只攜帶單程燃油，作戰(zhàn)半徑可擴(kuò)大一倍。

4、再者，無人機(jī)的智能化程度也在不斷提高。隨著微電子技術(shù)及微機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)、傳感器技術(shù)、電氣自動(dòng)化技術(shù)的迅猛發(fā)展，以及相關(guān)設(shè)備性能的不斷提升和系統(tǒng)集成度的不斷提高，無人機(jī)可進(jìn)行察打評一體化任務(wù)，自動(dòng)識別多個(gè)戰(zhàn)略目標(biāo)，按優(yōu)先級打擊價(jià)值高的敵對目標(biāo)，并回傳攻擊效果，對戰(zhàn)場做出態(tài)勢估計(jì)，制定下一步打擊計(jì)劃。

5、然而，盡管無人機(jī)在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用取得了顯著的進(jìn)展，但仍存在一些技術(shù)弱點(diǎn)及問題。例如，現(xiàn)有無人機(jī)協(xié)同控制系統(tǒng)在輔助決策的智能化程度和準(zhǔn)確度上，尚不能滿足實(shí)際需求，指揮人員仍需依賴大量人工判斷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種無人機(jī)協(xié)同控制方法、裝置及系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中無人機(jī)協(xié)同控制決策智能化程度低、準(zhǔn)確度差的缺陷，實(shí)現(xiàn)提高無人機(jī)協(xié)同控制決策的準(zhǔn)確度和智能化水平。

2、本發(fā)明提供一種無人機(jī)協(xié)同控制方法，包括如下步驟：基于多個(gè)無人機(jī)的局部觀測值，獲取聯(lián)合觀測值；獲取所述無人機(jī)通過與仿真環(huán)境交互獲得的實(shí)際獎(jiǎng)勵(lì)值；將所述聯(lián)合觀測值和所述無人機(jī)的所述實(shí)際獎(jiǎng)勵(lì)值輸入到第一深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，輸出所述無人機(jī)的任務(wù)執(zhí)行策略；將所述無人機(jī)的所述任務(wù)執(zhí)行策略、所述實(shí)際獎(jiǎng)勵(lì)值及所述局部觀測值輸入到第二深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，輸出用于控制所述無人機(jī)的動(dòng)作指令。

3、根據(jù)本發(fā)明提供的一種無人機(jī)協(xié)同控制方法，在所述將所述無人機(jī)的所述任務(wù)執(zhí)行策略、所述實(shí)際獎(jiǎng)勵(lì)值及所述局部觀測值輸入到第二深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)之前，所述方法還包括：根據(jù)所述無人機(jī)當(dāng)前狀態(tài)的估計(jì)價(jià)值、下一狀態(tài)的估計(jì)價(jià)值及所述實(shí)際獎(jiǎng)勵(lì)值計(jì)算時(shí)間差誤差；根據(jù)所述時(shí)間差誤差調(diào)整所述第一深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的權(quán)重，根據(jù)更新后的所述第一深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸出得到修正后的所述任務(wù)執(zhí)行策略。

4、根據(jù)本發(fā)明提供的一種無人機(jī)協(xié)同控制方法，所述時(shí)間差誤差表示為：

5、δ=r+γv(s')-v(s)

6、其中，δ表示所述時(shí)間差誤差，r表示所述實(shí)際獎(jiǎng)勵(lì)值，γ表示折扣因子，v(s)表示所述無人機(jī)當(dāng)前狀態(tài)的估計(jì)價(jià)值，v(s')表示所述無人機(jī)下一狀態(tài)的估計(jì)價(jià)值。

7、根據(jù)本發(fā)明提供的一種無人機(jī)協(xié)同控制方法，所述無人機(jī)根據(jù)指揮信息及所述多個(gè)無人機(jī)的所述局部觀測值與仿真環(huán)境交互獲得所述實(shí)際獎(jiǎng)勵(lì)值；其中，所述指揮信息包括所述動(dòng)作指令。

8、根據(jù)本發(fā)明提供的一種無人機(jī)協(xié)同控制方法，所述指揮信息還包括任務(wù)目標(biāo)的信息及所述仿真環(huán)境的更新信息。

9、根據(jù)本發(fā)明提供的一種無人機(jī)協(xié)同控制方法，在所述基于多個(gè)無人機(jī)的局部觀測值，獲取聯(lián)合觀測值之前，所述方法還包括：采用人工智能技術(shù)模擬所述任務(wù)目標(biāo)的行為。

10、根據(jù)本發(fā)明提供的一種無人機(jī)協(xié)同控制方法，在所述基于多個(gè)無人機(jī)的局部觀測值，獲取聯(lián)合觀測值之前，所述方法還包括：構(gòu)建包括多種仿真因素的所述仿真環(huán)境；其中，所述多種仿真因素包括地形因素、氣候因素及電磁干擾因素。

11、本發(fā)明還提供一種無人機(jī)協(xié)同控制裝置，包括如下模塊：第一獲取模塊，用于：基于多個(gè)無人機(jī)的局部觀測值，獲取聯(lián)合觀測值；第二獲取模塊，用于：獲取所述無人機(jī)通過與仿真環(huán)境交互獲得的實(shí)際獎(jiǎng)勵(lì)值；第一輸出模塊，用于：將所述聯(lián)合觀測值和所述無人機(jī)的所述實(shí)際獎(jiǎng)勵(lì)值輸入到第一深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，輸出所述無人機(jī)的任務(wù)執(zhí)行策略；第二輸出模塊，用于：將所述無人機(jī)的所述任務(wù)執(zhí)行策略、所述實(shí)際獎(jiǎng)勵(lì)值及所述局部觀測值輸入到第二深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，輸出用于控制所述無人機(jī)的動(dòng)作指令。

12、本發(fā)明還提供一種無人機(jī)協(xié)同控制系統(tǒng)，包括所述無人機(jī)協(xié)同控制裝置及多個(gè)無人機(jī)。

13、本發(fā)明還提供一種電子設(shè)備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述任一種所述無人機(jī)協(xié)同控制方法。

14、本發(fā)明還提供一種非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述任一種所述無人機(jī)協(xié)同控制方法。

15、本發(fā)明還提供一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述任一種所述無人機(jī)協(xié)同控制方法。

16、本發(fā)明提供的無人機(jī)協(xié)同控制方法、裝置及系統(tǒng)，通過基于多個(gè)無人機(jī)的局部觀測值，獲取聯(lián)合觀測值，獲取各個(gè)無人機(jī)通過與仿真環(huán)境交互獲得的實(shí)際獎(jiǎng)勵(lì)值，將聯(lián)合觀測值和實(shí)際獎(jiǎng)勵(lì)值輸入到第一深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，輸出各個(gè)無人機(jī)的任務(wù)執(zhí)行策略，將任務(wù)執(zhí)行策略、實(shí)際獎(jiǎng)勵(lì)值及局部觀測值輸入到第二深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，輸出用于控制各個(gè)無人機(jī)的動(dòng)作指令，將強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法和深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，提高了無人機(jī)協(xié)同控制決策的準(zhǔn)確度和智能化水平，提高了決策質(zhì)量和效率。

技術(shù)特征：

1.一種無人機(jī)協(xié)同控制方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無人機(jī)協(xié)同控制方法，其特征在于，在所述將所述無人機(jī)的所述任務(wù)執(zhí)行策略、所述實(shí)際獎(jiǎng)勵(lì)值及所述局部觀測值輸入到第二深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)之前，所述方法還包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無人機(jī)協(xié)同控制方法，其特征在于，所述時(shí)間差誤差表示為：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無人機(jī)協(xié)同控制方法，其特征在于，所述無人機(jī)根據(jù)指揮信息及所述多個(gè)無人機(jī)的所述局部觀測值與仿真環(huán)境交互獲得所述實(shí)際獎(jiǎng)勵(lì)值；其中，所述指揮信息包括所述動(dòng)作指令。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無人機(jī)協(xié)同控制方法，其特征在于，所述指揮信息還包括任務(wù)目標(biāo)的信息及所述仿真環(huán)境的更新信息。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的無人機(jī)協(xié)同控制方法，其特征在于，在所述基于多個(gè)無人機(jī)的局部觀測值，獲取聯(lián)合觀測值之前，所述方法還包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無人機(jī)協(xié)同控制方法，其特征在于，在所述基于多個(gè)無人機(jī)的局部觀測值，獲取聯(lián)合觀測值之前，所述方法還包括：

8.一種無人機(jī)協(xié)同控制裝置，其特征在于，包括：

9.一種無人機(jī)協(xié)同控制系統(tǒng)，其特征在于，包括權(quán)利要求8所述的無人機(jī)協(xié)同控制裝置及多個(gè)無人機(jī)。

10.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述無人機(jī)協(xié)同控制方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種無人機(jī)協(xié)同控制方法、裝置及系統(tǒng)，該方法包括：基于多個(gè)無人機(jī)的局部觀測值，獲取聯(lián)合觀測值；獲取無人機(jī)通過與仿真環(huán)境交互獲得的實(shí)際獎(jiǎng)勵(lì)值；將聯(lián)合觀測值和無人機(jī)的實(shí)際獎(jiǎng)勵(lì)值輸入到第一深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，輸出無人機(jī)的任務(wù)執(zhí)行策略；將無人機(jī)的任務(wù)執(zhí)行策略、實(shí)際獎(jiǎng)勵(lì)值及局部觀測值輸入到第二深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，輸出用于控制無人機(jī)的動(dòng)作指令。本發(fā)明提供的無人機(jī)協(xié)同控制方法、裝置及系統(tǒng)，將強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法和深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，提高了無人機(jī)協(xié)同控制決策的準(zhǔn)確度和智能化水平，提高了決策質(zhì)量和效率。

技術(shù)研發(fā)人員：路圣漢,儲智睿,郭炎碩,高志平
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京漢勃科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19