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根据多Agent的传感器办理体系

基于多Agent的传感器管理系统-本文提出了一种传感器管理系统框架,给出了基于多Agent的解决方案。该结构通过多个Agent间的相互协商来实现传感器任务的分配,较好地克服了在融合中心存在的缺陷。并在此基础上着重探讨各Agent之间的协调合作问题,实现了基于KQML语言的各Agent之间的协调机制。

本文提出了一种传感器办理体系结构,给出了根据多Agent的处理计划。该结构经过多个Agent间的彼此洽谈来完结传感器使命的分配,较好地克服了在交融中心存在的缺陷。并在此根底上侧重讨论各Agent之间的和谐协作问题,完结了根据KQML言语的各Agent之间的和谐机制。

1 引 言

多传感器体系能从不同的视点和视界获取其观测环境更多的大局信息,在军事和民用范畴正遭到越来越广泛的注重。为习惯现代战场改变,取得最佳的作战作用,许多研讨人员开端把注意力放在对传感器资源进行主动或半主动办理的研讨上,充分发挥各个传感器的效能。与此一起,跟着指挥主动化建造的不断前进和更新,越来越多的留传体系摆在研讨人员的面前,怎么合理使用这些留传体系也是科研人员需求处理的一个问题。一个计划便是包装留传部件,为他们供给“Agent层次”的功用,使得它们可以和其它的软件部件进行通讯和协作。

2 传感器办理现状

传感器办理的核心问题便是根据必定的最优原则,承认方针挑选何种传感器以及该传感器的作业办法及参数。传感器办理体系(SMGS)的使命便是使用有限的传感器资源,满意对多个方针和扫描空间的要求,以得到各详细特性的最优度量值(检测概率,截获概率,传感器本身的发射才干,航迹精度或丢掉概率等),以最优原则对传感器资源进行合理分配,挑选传感器的作业办法和作业参数。现在的传感器办理的结构则分为集中式和散布式。

2.1集中式办理结构

在集中式办理结构中,由交融中心向一切的传感器发送其需求履行的使命和完结该使命的参数集或运转形式。其缺陷是交融中心难以对各个传感器的负载状况做出实时的*估,在多使命时会构成负载不均衡,甚至会构成单个传感器严峻过载而无法完结使命,别的,当传感器数目增多时,交融中心的核算量会急剧上升,通讯量也会大大添加。

2.2散布式办理结构

在散布式办理结构中,将办理功用散布在体系的不同方位或不同传感器中。其缺乏是信息冗余会带来严峻问题,此外,假如没有一套公共的通讯设备,网络中各节点之间的数据交流只能严厉按端到端的办法进行,发送端与接纳端之间的延时会发生网络中不同部件的大局状况呈现瞬间的不一致,然后导致体系全体功用的下降。使命抵触和竞赛使使命和谐变得愈加杂乱。

3 根据多Agent的传感器办理体系

Agent是来自于散布式人工智能的一个概念模型,通常是指具有方针、行为和常识,能在不承认性环境中,根据本身才干、状况、资源、相关常识以及外部环境信息,经过规划、推理和决议计划完结问题求解,并进行相应的活动,自主地完结特定使命并到达某一方针的实体。

多Agent体系(MAS)是一组为完结某一大局方针,经过通讯网络或核算机网络彼此连接起来的体系。其间的各Agent有必要彼此洽谈、和谐和协作才干完结一起的使命,以完结大局方针。MAS以其习惯环境的动态自组织才干和开放式的根底结构而在许多范畴遭到注重。

3.1 体系构架及特色

 

根据多Agent的传感器办理体系

图1 传感器办理体系(SMGS)的使命流程与外部接口联系

⑴决议计划进程散布在网络上的各节点中,这种战略答应发挥各传感器节点本身的办理潜能(部分办理器对其本身的传感器使命进行决议计划);

⑵大局体系使命办理器仅需对所属传感器提出使命要求,然后对体系使命的完结状况(功用指标)进行监控,不需对传感器进行详细的办理;特别值得着重的是,因为传感器Agent的设置,使传感器具有高度的自主性及与设备无关性(传感器与交融节点之间以及传感器之间的信息交流可经过根据标准化的恳求/呼应查询言语及情报数据链完结),这为传感器的机动组网发明了有利条件;

⑶体系中的每个节点对应于一个物理实体或决议计划实体,它们之间经过音讯进行和谐,体系简单结构;

⑷选用根据多Agent的体系,决议计划者在模型体系上所作的决议计划可以很快在实践运转中完结,易于完结;

⑸一般的模仿办法只能*估事前设定好的决议计划计划的作用,而不能主张发生新的计划,即只能答复“what-if”的问题,而不能答复“what’s best”,多Agent体系为答复“what’s best”问题供给了可能性。

3.2 多Agent的SMGS模型中各Agent的运转机制

⑴交融Agent:为方针、传感器配对供给方针状况、特点信息。对各传感器发送来的一切相关信息进行数据交融;承认鄙人一个传感器办理周期各传感器署理需完结的体系使命及其大局功用指标;对体系使命的功用指标进行监控,以便承认所要求的功用指标是否到达。

⑵传感器Agent:获取方针和传感器数据;对经洽谈后分配的传感器使命进行办理;对与其他网络节点的数据通讯进行操控。

根据多Agent的传感器办理体系

图2传感器Agent的结构

使命履行层的功用取决于传感器的类型及其完结传感器使命的才干。

使命规划层担任承认鄙人一个办理周期传感器需完结的使命集,并能对交融中心或其他署理发送来的信息以及操作员供给的信息进行处理获取环境态势常识,在此根底上承认各使命所对应的优先级。

Agent内部规划层和履行层之间的信息传送由通讯层担任,该层一起也支撑散布式决议计划中的洽谈进程,它接纳来自其它署理的履行恳求、告诉或成果信息。洽谈进程要求能获悉传感器完结某项使命的才干,通讯层经过规划层可了解署理完结使命的现状,一旦由其它署理主张的使命被承受,通讯层就会把经洽谈承认的传感器级功用指标下传到其它层。假如某项使命无法履行,通讯层将要求的传感器功用指标与规划层中的信息进行比较,承认应该由其它Agent履行的一组行为,或许将成果告诉给其它Agent,只要那些能被Agent完结的使命才传送到规划层。

⑶计划生成Agent:根据预先设置的各传感器“专长”生成“传感器”或“传感器组”与使命的可选配对计划,给当时监测空间呈现的某特定方针,配对一个特定传感器或传感器组合对其进行进一步检测,以供给该方针的信息。

⑷计划优化Agent:依照使命需求优选上述计划,构成方针优先级排序。

⑸传感器操控Agent:是一个转化模块,担任把传感器分配计划转化为传感器可履行的指令,一起还完结传感器的形式挑选、参数挑选等详细操作。

⑹使命规划Agent:担任详细的传感器使命分配。

根据以上几方面供给的根据,构成传感器办理计划,直接对传感器装备进行调理。因而,根据Agent的传感器办理体系对构成数据交融体系的闭环操控形式起着反应调理作用,添加了体系的鲁棒性。

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