IEEE TITS,基于行为感知多智能体强化学习的海上无人艇-无人机协同围捕

1.摘要

海上非法运输、污染增加了海上安防与交通管理的压力。由无人水面艇(USV)和无人机(UAV)组成的系统能够降低人工围捕的风险,但异构平台的局部观测范围不同,使协同策略难以设计。论文提出行为感知多智能体强化学习MARL框架:通过行为感知网络从局部历史观测中提取逃逸船的行为特征,并将其输入基于集中训练、分散执行(CTDE)的协同策略;同时设计势场掩码,避免 USV 与周围船舶和岛屿碰撞。框架分别嵌入值分解方法和策略梯度方法,形成 BA-Qmix 与 BA-MAPPO。实验表明,行为感知结构提高了 USV--UAV 协同围捕效率,对训练中未出现的确定性和随机逃逸行为也保持较好的泛化能力。

2.协同围捕问题建模

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