18、基于拍卖的自主水下航行器（AUV）协调在现实模拟扫雷任务中的实证评估

基于拍卖的自主水下航行器（AUV）协调在现实模拟扫雷任务中的实证评估

1. 引言

水下自主航行器（AUV）的水下作业与无人机（UAV）和无人地面车辆（UGV）的任务相比，带来了不同且在某些方面更具挑战性的问题。特别是，通信窗口受限且带宽有限，这使得代理之间的协调更加困难。

在传统方法中，中央规划者会为一组AUV初始分配子任务以实现团队目标。然而，由于现实世界的问题（如故障），初始任务分配在实时执行过程中可能变得低效。如果效率是一个重要考虑因素，那么就需要进行重新分配，并且应该以分布式方式进行。

为了实现这种灵活性，我们提出了一个基于分布式拍卖的合作框架——分布式高效多机器人合作框架（DEMiR - CF）。它是一个在线动态任务分配（重新分配）系统，能够在有效利用资源的同时实现团队目标，还具备集成的任务调度和执行能力，并且可以应对实时突发情况，如通信故障、延迟、范围限制和机器人故障。

2. 背景与相关工作

DEMiR - CF是一个用于实时任务执行的分布式机制，旨在利用基于拍卖方法的优势，并集成额外的程序以提高解决方案的质量。其他基于拍卖的协调研究中的有效工作包括M +、MURDOCH、TraderBots和Lemarie的分配方案。

现有基于拍卖的系统在执行过程中并不完全具备重新规划任务分配、重新分解任务、重新安排承诺和重新规划协调的能力。我们的方法旨在填补这些空白。我们提出了一个集成的多机器人任务执行合作框架，并在本文中分析了在多AUV协调环境下，单物品拍卖的预防程序和解决方案质量维护方案的性能。

海军扫雷（MCM）行动旨在对抗水雷的有效性，包括在水雷部署前找到并夺取其储备、清扫所需作战区域、识