人机群系统的尺度不变规约

我们提出一种利用谱分解控制蜂群的方法——即通过在整个作业域中的空间分布来描述蜂群轨迹集合——从而在计算以及负责控制蜂群的操作员两方面，都保证关于智能体数量的尺度不变性。我们采用跨网络去中心化的遍历控制来实现。在 DARPA OFFSET 计划的现场环境中，我们使用 STOMP 接口（即 Raytheon BBN 在整个 OFFSET 计划期间所用的同一接口）对该操作员界面设计进行测试。在这些测试中，我们证明了我们的方法具有尺度不变性——用户规约不依赖于智能体数量；具有持续性——规约保持激活直至用户指定新指令；且具有实时性——用户可随时与蜂群交互并中断之。此外，我们表明蜂群行为的谱/遍历规约随智能体数量减少而优雅退化，使操作员在智能体失效或加入网络时维持相同方法。我们在与现场相关的模拟器中，在多达 50 个智能体的多种战术场景下演示了系统的尺度不变性与动态响应。我们还在现场以较小智能体团队演示了系统的动态响应。最后，我们公开了系统的代码。