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基于自博弈强化学习的异构无人机集群协同对抗决策方法
1
作者 严锐驰 李帅 +4 位作者 王晨 吴琦 孙基男 张世琨 谢广明 《中国科学：信息科学》 CSCD 北大核心 2024年第7期1709-1729,共21页
随着无人机技术的发展,无人机集群对抗已成为国内外研究热点.现有决策算法的研究主要集中于同构无人机集群对抗场景,且当应用于更复杂对抗场景时,存在奖励函数设计难度大、决策实时性难以满足等问题.为此,本文针对异构无人机集群对抗的... 随着无人机技术的发展,无人机集群对抗已成为国内外研究热点.现有决策算法的研究主要集中于同构无人机集群对抗场景,且当应用于更复杂对抗场景时,存在奖励函数设计难度大、决策实时性难以满足等问题.为此,本文针对异构无人机集群对抗的实时机动决策问题展开研究.首先,构建了一个长机–僚机异构无人机集群的对抗仿真环境,其中,长机和僚机具有不同的机动和攻击能力,且对胜负具有不同影响力.其次,本文提出了一种基于多智能体强化学习的分布式无人机集群协同机动控制算法,并设计了一套结合课程学习和自博弈的策略训练与优化方法.通过设计简单的稀疏奖励结合课程学习方法即可学到异构无人机集群协同机动策略;引入自博弈对抗方式,使得对手无人机的策略更具针对性,以提升对抗的强度,从而进一步优化机动策略,使其更贴近实际需求.最后,仿真验证了本文所提方法的有效性和可扩展性. 展开更多
关键词 集群对抗 协同决策 自博弈 多智能体强化学习 无人机
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水下仿生侧线感知研究进展 被引量：2
2
作者 翟宇凡 熊明磊 +1 位作者 王晨 谢广明 《水下无人系统学报》 2023年第1期50-67,共18页
侧线是鱼类针对水下环境特有的感知器官,能够帮助鱼类感知周围水环境信息。受此启发,设计研制人工侧线系统并应用于水下机器人,已成为水下无人系统研究的热点之一,受到国内外学者广泛关注。论文概述水下仿生侧线感知的相关研究进展,从... 侧线是鱼类针对水下环境特有的感知器官,能够帮助鱼类感知周围水环境信息。受此启发,设计研制人工侧线系统并应用于水下机器人,已成为水下无人系统研究的热点之一,受到国内外学者广泛关注。论文概述水下仿生侧线感知的相关研究进展,从仿生原理、结构设计、感知功能等角度,系统地介绍仿生侧线感知的国内外发展现状,具体介绍了作者团队基于仿箱鲀机器鱼以及仿生侧线系统开展的运动状态估计、姿态保持控制、邻近感知等研究工作。通过对现有研究的分析与总结,进一步提出了水下仿生侧线感知领域未来的发展方向:传感器阵列设计优化、自然环境下的流场感知、避障行为与集群行为的实现等。 展开更多
关键词 仿生机器鱼 人工侧线系统 水下感知 水下机器人
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基于强化学习的仿生机器鱼节能研究 被引量：6
3
作者 付如彬 李亮 +1 位作者 徐成 谢广明 《北京大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期405-410,共6页
利用仿生机器鱼平台,模拟鱼类集群游动过程,通过实验方法探究机器鱼集群游动时的能量节省问题。具体地,将两条机器鱼按照一定的前后距离和左右距离固定在低湍流水洞中,并正对来流方向;控制前方(领航)机器鱼游动姿态的变化,使得后方(跟随... 利用仿生机器鱼平台,模拟鱼类集群游动过程,通过实验方法探究机器鱼集群游动时的能量节省问题。具体地,将两条机器鱼按照一定的前后距离和左右距离固定在低湍流水洞中,并正对来流方向;控制前方(领航)机器鱼游动姿态的变化,使得后方(跟随)机器鱼处在变化的流场环境中。基于强化学习理论,建立跟随机器鱼在该流场环境下游动所消耗的能量值与其游动姿态之间的映射关系;利用该映射关系,获得跟随机器鱼能量消耗最小值对应的游动姿态信息,并将该信息反馈至机器鱼运动控制器中,调整机器鱼游动姿态,达到节省机器鱼能量的目标。 展开更多
关键词 仿生机器鱼 强化学习 游动姿态 能量节省
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