技术特征：
1.一种无人机集群多任务动态分配方法，其特征在于，具体包括以下步骤：s1、若出现新的动态任务，无人机判断该任务是否在自己的响应范围内，若在则参与该任务的再分配；s2、将响应新的动态任务的无人机组成该任务的无人机子团队，无人机子团队进行任务再分配；s3、当前无人机将所有需要重分配的任务构成新的任务集合，新的任务集为动态出现的新任务以及无人机子团队中根据新的动态任务的数量各个无人机从任务列表中删除最晚添加到任务捆绑包列表的任务，删除的任务数量与新的动态任务数量一致；s4、无人机之间分享任务的信息并对本地的任务列表进行更新，并将更新的任务列表分享给其他无人机，当无人机的任务列表不再因为共享信息更新时，完成任务分配；对本地的任务列表进行更新的过程包括以下步骤：401、当前无人机计算任务集合中当前候选任务在不同插入位置的收益；402、选择边际收益最大时的位置作为当前候选任务的插入点；403、判断在步骤402插入当前候选任务的边际收益是否大于本地赢家列表中该任务赢家的收益；若不大于则返回401，计算下一候选任务；404、若大于则将该任务加入当前无人机的任务时序包，判断当前无人机的任务时序包是否超过上限，若超过则与其他无人机进行任务信息共享，否则返回步骤401计算下一个候选任务；405、当当前无人机的任务时序包中任务数量达到上限时，当前无人机与其他无人机共享任务分配信息，并更新本地的任务信息，若存在无人机的本地任务信息与共享的信息不一致，则更新捆绑包，并执行401；若一致则输出任务分配结果。2.根据权利要求1所述的一种无人机集群多任务动态分配方法，其特征在于，无人机的任务的响应半径包括：其中，r
u
表示无人机的任务响应半径；x
max
表示生成地图空间中的最大距离；λ是一个换算参数；r
max
表示所有任务中最大价值，r
u
表示新增任务的价值；l
max
表示所有任务中最晚开始时间，l
u
表示新增任务的最晚开始时间，t
ψ
表示当前时刻；ω1为平衡静态价值对响应半径影响的权重，ω2为平衡截止时间对响应半径影响的权重。3.根据权利要求1所述的一种无人机集群多任务动态分配方法，其特征在于，无人机计算一个任务插入无人机的任务时序包中收益最大的位置的过程包括：约束条件：
其中，nv为无人机的数量，所有无人机形成无人机集合n
m
为任务的数量，所有任务形成任务集合c
jk
表示无人机u
j
执行任务m
k
时的收益；x
jk
是一个二进制变量，x
jk
＝1表示无人机u
j
执行任务m
k
，否则表示无人机u
j
未执行任务m
k
；l
t
表示无人机所能执行任务的最大容量。4.根据权利要求3所述的一种无人机集群多任务动态分配方法，其特征在于，无人机u
j
执行任务m
k
时的收益c
jk
表示为：约束条件：其中，表示将第k个任务m
k
插入到任务列表p
j
中的第n个位置上形成的任务列表，表示无人机执行任务列表所得奖励；表示为无人机执行任务列表p
j
所得奖励；c
jk
[b
i
]表示执行任务列表b
i
的收益；表示执行在任务列表b
i
的末尾加上一个新任务b后的新任务列表的收益。5.根据权利要求4所述的一种无人机集群多任务动态分配方法，其特征在于，将第k个任务m
k
插入到任务列表p
j
中的第n个位置上后，无人机执行任务列表p
j
所得奖励表示为：其中，r0为任务m
k
的基本价值，r为任务m
k
的静态价值，λ
j
为折扣系数，表示执行任务m
k
的时间，et
k
表示任务m
k
的最早开始时间，表示在任务列表p
j
第n个位置插入任务m
k
时的边际成本。6.根据权利要求5所述的一种无人机集群多任务动态分配方法，其特征在于，在任务列表p
j
第n个位置插入任务m
k
时的边际成本表示为：其中，表示执行在任务列表p
i
中第n个位置插入任务m
k
后的任务列表中所有任务所需的航程；d(p
i
)表示执行任务列表p
i
中所有任务所需的航程；f
j
表示油耗。7.根据权利要求1所述的一种无人机集群多任务动态分配方法，其特征在于，无人机本地的任务信息包括任务捆绑包、任务时序包、赢家列表、赢家收益集合、时间戳以及执行时间集合，其中：任务捆绑包为当前无人机竞争到的任务集合，该包中的任务顺序按照添加任务的先后顺序进行排列，该捆绑包的大小为无人机最多能执行的任务数量；任务时序包为无人机执行任务的集合，该包中顺序按照任务执行的优先顺序进行排
列；赢家列表为每项任务中收益最高的无人机的列表，该列表中元素为0，则表示暂未有无人机竞拍到该任务；赢家收益集合为每项任务的最高收益，该列表中元素为-1则表示当前没有无人机竞拍到该任务；时间戳为两个无人机从彼此接收信息的时刻；执行时间集合为无人机根据任务时序集到达任务区执行任务的执行时间。8.根据权利要求7所述的一种无人机集群多任务动态分配方法，其特征在于，无人机的赢家列表的更新，即当无人机u
j
得到任务m
k
时，任务m
k
将被插入到无人机u
j
的路径中当前增加边际收益最多的任务位置，如果该任务位置的收益大于该任务赢家的收益，则无人机u
j
将该任务添加到自己的任务捆绑包，更新捆绑包并且将任务m
k
的信息共享给其他无人机。9.根据权利要求8所述的一种无人机集群多任务动态分配方法，其特征在于，若无人机u
a
收到无人机u
b
的共享的关于任务m
c
的信息时，无人机u
a
执行以下信息的更新：当y
ac
＜y
bc
时，无人机u
a
对本地信息进行更新，更新时把y
bc
赋值给y
ac
，把z
bc
赋值给z
ac
；当y
ac
＞y
bc
时，无人机u
a
不对本地信息进行更新，y
ac
、z
ac
保持不变；当y
ac
＝y
bc
时或者当任务中的时间戳冲突不一致时，将y
ac
置为-1，z
ac
置为0；其中，y
bc
表示无人机u
b
的赢家集合中任务m
c
的最大收益值；y
ac
表示无人机u
a
的赢家集合中任务m
c
的最大收益值；z
bc
表示无人机u
b
的赢家集合中执行任务m
c
收益最高的无人机；z
ac
表示无人机u
a
的赢家集合中执行任务m
c
收益最高的无人机。
技术总结
本发明属于无人机技术领域，尤其涉及一种无人机集群多任务动态分配方法，包括无人机根据动态出现的新任务确定该任务的响应半径；在该任务响应范围内的无人组成该任务的无人机子团队，无人机子团队竞争该任务；当前无人机将所有需要重分配的任务构成新的任务集合，新的任务集为动态出现的新任务以及无人机子团队中各个无人机未完成的任务；无人机之间分享任务的信息并对本地的任务列表进行更新，并将更新的任务列表分享给其他无人机，当无人机的任务列表不再因为共享信息更新时，完成任务分配；本发明实现无人机集群的动态任务分配，能够适应复杂多变的任务场景，增强无人机集群协同执行任务的时效性，有效解决任务执行过程中出现突发情况的问题。出现突发情况的问题。出现突发情况的问题。
技术研发人员：刘群 黄鑫 江海欢 高鹏
受保护的技术使用者：重庆邮电大学
技术研发日：2022.08.19
技术公布日：2022/10/17