分布式层次任务重规划架构

通信受限下韧性强

面向复杂地形与个体损毁的多无人机系统，通过分布式层次重规划与通信拓扑重构实现快速在线任务重分配。

Zimao, Sheng · 杨宏安 · Peng, Song · Shuxiang, Yang · Jiakang, Wang

Aerospace Science and Technology 2026

技术优势

计算负担更低

通过优化通信拓扑重构策略并简化目标函数，减少了预分配过程的计算量，使在线重规划更快速可行。

个体损毁仍能工作

分布式最优共识构建算法使系统在部分无人机失效时仍能完成在线任务重分配，保持任务执行能力。

部署可行性更高

仿真验证了该方法的可行性和时效性，增强了在极端环境下实际部署多无人机系统的可能性。

应用场景

• 无人机集群任务规划：任务规划者可利用该架构在通信受限和个体损毁下快速重分配任务，保证集群任务持续执行。
• 多机器人协同控制：协同控制算法可在成员失效时通过分布式共识维持整体行为，减少对中心控制的依赖。
• 机器人分布式决策：分布式决策算法将计算分散到各平台，避免单点故障，适合动态和对抗环境。
• 物联网与传感网：受限通信下的重构策略可应用于传感网，在网络受损时仍保持数据收集和处理能力。