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一种考虑视觉遮挡的有领导者无人智能集群行为建模方法

无人集群；视觉遮挡；集群行为建模；邻居选择

二、复杂系统与智能管理 > 1.复杂系统多尺度建模

无人智能集群建立在生物群体智能的基础之上，由数量众多的无人平台构成，通过模拟群聚生物的协作行为和信息交互方式，具有分布式，自组织特征。集群行为模型是无人智能集群的基础，其中有领导者的Couzin模型凭借少量掌握目标信息的领导者即可实现有效导航，在灾后救援、拒止环境等通信受限的场景中得到广泛应用。已有研究在防止集群分裂和提升决策准确性方面对该模型进行了改进，但在邻居选择机制上仍存在局限性，尚未充分考虑个体间的视觉遮挡效应对模型带来的影响。因此，本文提出一种基于视觉感知的邻居选择机制，以解决有领导者Couzin模型在邻居识别中的局限性。仿真结果表明，本文所提出的考虑视觉遮挡的有领导者无人智能集群行为模型在不同集群规模下、不同领导者比例下均能有效提高集群连通性，且优势随着集群的规模的增加更加显著。该模型可为基于视觉感知的无人集群设计提供参考。