系统工程与电子技术 ›› 2021, Vol. 43 ›› Issue (9): 2508-2515.doi: 10.12305/j.issn.1001-506X.2021.09.18

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海上动态目标潜在区域博弈预测及搜索方法

杜津铭1,2, 吴云华1,2, 陈志明2, 华冰2, 许心怡2, 朱翼2, 岳程斐3,*   

  1. 1. 南京航空航天大学空间光电探测与感知工业和信息化部重点实验室, 江苏 南京 210016
    2. 南京航空航天大学航天学院, 江苏 南京 210016
    3. 哈尔滨工业大学(深圳)空间科学与应用技术研究院, 广东 深圳 518055
  • 收稿日期:2020-11-24 出版日期:2021-08-20 发布日期:2021-08-26
  • 通讯作者: 岳程斐
  • 作者简介:杜津铭(1996—), 男, 硕士研究生, 主要研究方向为目标识别与定位、博弈论、态势推理|吴云华(1981—), 男, 研究员, 博士, 主要研究方向为航天器总体设计、动力学与控制|陈志明(1982—), 男, 助理研究员, 博士, 主要研究方向为卫星导航制导与控制|华冰(1978—), 女, 副研究员, 博士, 主要研究方向为航天器导航|许心怡(1997—), 女, 硕士研究生, 主要研究方向为空间机械臂|朱翼(1996—), 男, 硕士研究生, 主要研究方向为卫星姿态控制|岳程斐(1989—), 男, 副教授, 博士, 主要研究方向为航天器总体设计、导航制导与控制
  • 基金资助:
    南京航空航天大学空间光电探测与感知工业和信息化部重点实验室开放课题(NJ2020021-6);中央高校基本科研业务费(NJ2020021);江苏高校“青蓝工程”资助课题

Latent area prediction and search method for marine moving targets using game theory

Jinming DU1,2, Yunhua WU1,2, Zhiming CHEN2, bing HUA2, Xinyi XU2, yi ZHU2, Chengfei YUE3,*   

  1. 1. Key Laboratory of Space Photoelectric Detection and Perception (Nanjing University of Aeronautics and Astronautics), Ministry of Industry and Information Technology, Nanjing 210016, China
    2. Academy of Astronautics, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing 210016, China
    3. Institule of Space Science and Applied Technology, Harbin Institute of Technology (Shenzhen), Shenzhen 518055, China
  • Received:2020-11-24 Online:2021-08-20 Published:2021-08-26
  • Contact: Chengfei YUE

摘要:

针对遥感卫星对海上动态目标搜索定位的应用需求, 提出海上动态目标潜在区域博弈预测及搜索方法。通过非对称信息假设将动态博弈转化为静态博弈, 简化策略函数以提高算法效率。以收益为指标设计博弈策略, 使算法更贴近实际应用, 并将目标潜在区域预测算法和卫星搜索规划算法转化为纳什均衡下的最优策略求解问题。引入目的地信息, 将目标位置预测的时间跨度从数小时增加到数天。实验结果显示, 该搜索方法在保证了较高目标捕获率的同时, 降低了遥感卫星星座的资源消耗。该搜索方法在海上动态目标搜索领域具有潜在应用价值。

关键词: 目标搜索, 潜在区域, 博弈论, 搜索规划, 非对称信息

Abstract:

The latent area prediction and search method based on game theory is proposed for application requirements of searching marine moving targets by using remote sensing satellites. Based on the assumption of asymmetric information, dynamic games are transformed into static games, and the strategy functions are simplified to improve the efficiency of the algorithm. By designing the game strategy, the algorithm is closer to the actual application, and the problems of target latent area prediction algorithm and satellite search planning algorithm are transformed into problems of solving Nash equilibrium strategies. By introducing destination information, the time span of target location prediction is increased from several hours to several days. The experimental results show that the proposed search method ensures a higher target acquisition probability and reduces the resource consumption of the remote sensing satellite constellation. The search method has potential application value in the field of searching marine moving targets.

Key words: target search, latent area, game theory, search planning, asymmetric information

中图分类号: