CN112507528A - 一种平面空间一对二等法向加速能力反追踪方法 - Google Patents

Abstract

本发明的一个实施例公开了一种平面空间一对二等法向加速能力反追踪方法，该方法包括：S10:获取追踪方相对于被追踪方的速度、视线角、距离、法向加速能力；S13：根据所述速度、视线角、距离、法向加速能力建立状态方程；S15：根据状态方程得到追踪方追踪被追踪方的追踪条件；S17：破坏所述条件方程，完成反追踪。

Description

一种平面空间一对二等法向加速能力反追踪方法

技术领域

本发明涉及反追踪领域。更具体地，涉及一种平面空间一对二等法向加速能力反追踪方法。

背景技术

反追踪问题与追踪问题共存于多类领域，如空间领域、足球运动领域等。反追踪问题属于博弈问题，一般而言，追踪方会主动选择最优的路线来实现对目标的追踪。此外，追踪方会事先规划出应对被追踪方躲避的策略。对于追踪方来说，其往往会选择使得被追踪方最难以躲避的追踪方式。这就给被追踪方反追踪提出了难题。在给定的特殊场景，比如追踪方和被追踪方具有等法向加速能力时，设计出能够有效反追踪的机动策略，能够很好的实现在该给定特殊场景下的反追踪效果，以克服追踪方足够智能的追踪方式。反追踪问题的难点在于无法事先获取追踪方的追踪策略，反追踪面临的难题主要有两个方面，一是如何在任意追踪方追踪方式下，仍能够有效抵消、消除追踪方的追踪能力；二是如何进行可解析的动力学建模，能够便于得出显式的反追踪策略。

发明内容

有鉴于此，本发明第一个实施例提供一种平面空间一对二等法向加速能力反追踪方法，包括：

S10:获取追踪方相对于被追踪方的速度、视线角、距离、法向加速能力；

S13：根据所述速度、视线角、距离、法向加速能力建立状态方程；

S15：根据状态方程得到追踪方追踪被追踪方的追踪条件；

S17：破坏所述条件方程，完成反追踪。

在一个具体实施例中，所述追踪方包括第一追踪方和第二追踪方，获取分别设置在追踪方上的角度传感器、速度传感器和距离传感器获得第一追踪方的相对于被追踪方的视线角θ1、速度v1和距离ρ1，以及根据实际情况获得法向加速能力a1，第二追踪方相对于被追踪方的视线角θ2、速度v2和距离ρ2，以及根据实际情况获取法向加速能力a2。

在一个具体实施例中，所述状态方程为：

其中，ξ1、ξ2表示被追踪方的速度法向加速度对第一追踪方和第二追踪方的影响。

在一个具体实施例中，当第一追踪方和第二追踪方位于被追踪方一侧时，所述追踪条件为：

当该方程组中两项方程均不成立，则追踪方追踪失败，被追踪方完成反追踪；

被追踪方选择最大的ξ1、ξ2时，该方程组中两项方程左侧非正致使两项不等式均不成立，因此被追踪方在当第一追踪方和第二追踪方位于被追踪方一侧时只需选择最大ξ完成反追踪。

在一个具体实施例中，所述追踪条件进一步包括：追踪方改变初始条件，以使得被追踪方位于第一追踪方和第二追踪方之间，此时追踪条件为：

其中，ξ表示被追踪方的速度法向加速度。

在一个具体实施例中，所述S17包括：

被追踪方选择最大的速度法向加速度，以使得第一追踪方的视线角θ1变大，破坏公式(3)中的第一个方程；

在公式(3)第一个方程右侧值超过两倍最大的速度法向加速度时，被追踪方立刻改变速度法向加速度方向，并以最大法向加速度行动，此时反追踪完成。

在一个具体实施例中，所述速度法向加速度能力为能达到的速度法向加速度最大值。

本发明第二个实施例提供一种计算机设备，包括处理器及存储在存储有计算机程序的存储器，所述处理器执行所述程序时实现如第一个实施例中任一项所述的方法。

有鉴于此，本发明第三个实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如第一个实施例中任一项所述的方法。

本发明的有益效果如下：

本发明公开了一种平面空间一对二等法向加速能力反追踪方法，对分析流程进行详细描述，通过较少的变量，对速度法向加速度选择进行了设计，解决了平面空间一对二等法向加速能力反追踪问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出本发明的一个实施例的平面空间一对二等法向加速能力反追踪方法流程图。

图2示出本发明的一个实施例的追踪方与被追踪方的示意图。

图3示出本发明的另一个实施例的计算机设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

如图1所示，一种平面空间一对二等法向加速能力反追踪方法，包括：

S10:获取追踪方相对于被追踪方的速度、视线角、距离、法向加速能力；

如图2所示，所述追踪方包括第一追踪方和第二追踪方，获取分别设置在追踪方上的角度传感器、速度传感器和距离传感器获得第一追踪方的相对于被追踪方的视线角θ1、速度v1和距离ρ1，以及根据实际情况获得法向加速能力a1，第二追踪方相对于被追踪方的视线角θ2、速度v2和距离ρ2，以及根据实际情况获取法向加速能力a2，所述速度法向加速度能力为能达到的速度法向加速度最大值。

其中，追踪方和被追踪方行驶方向可以相同，也可以不同，只要速度方向接近共线即可，第一追踪方与第二追踪方可以在被追踪方的同一侧，也可以在不同侧，再次不做具体限定。

S13：根据所述速度、视线角、距离、法向加速能力建立状态方程，状态方程为：

其中，ξ1、ξ2表示被追踪方的速度法向加速度对第一追踪方和第二追踪方的影响，ξ1、ξ2越大，表示被追踪方的速度法向加速度对追踪方的速度法向加速度抵消作用就越大。

S15:根据状态方程得到追踪方追踪被追踪方的追踪条件；

根据可追踪的条件，应保证以下方程组中至少一个成立：

通过分析公式(2),当ξ1、ξ2同号时，物理意义为第一追踪方和第二追踪方在被追踪方的同一侧，此时被追踪方只需选择最大的ξ1、ξ2同即可使公式(2)无法成立。因此追踪方的最优策略不会允许该类情形出现，追踪方将会改变初始条件，，以使得被追踪方位于第一追踪方和第二追踪方之间，此时可追踪条件变为：

上式中ξ表示被追踪方的速度法向加速度。

S17:破坏所述条件方程，完成反追踪。

首先，选择最大的ξ，此时式(3)的第一个方程自然不成立，根据公式(1)状态方程，第一追踪方的视线角θ1会持续变大。同时，第二追踪方不能允许被追踪方移动到另一侧，也需要一定的速度法向加速度以使得被追踪方一直保持在第一追踪方和第二追踪方的中间区域。随着时间推移，式(3)的第一个方程不等式右侧的量会持续加大，等到其增加到超过两倍最大ξ时，被追踪方立即改变法向加速方向，并采取最大速度法向加速度行动，此时，式(3)的两个不等式条件全部破坏。反追踪问题得到解决。

本发明的另一个实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现，在实际应用中，所述计算机可读存储介质可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本实施例中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

如图3所示，本发明的另一个实施例提供的一种计算机设备的结构示意图。图3显示的计算机设备12仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图3所示，计算机设备12以通用计算设备的形式表现。计算机设备12的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器或者处理单元16，系统存储器28，连接不同系统组件(包括系统存储器28和处理单元16)的总线18。

总线18表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(ISA)总线，微通道体系结构(MAC)总线，增强型ISA总线、视频电子标准协会(VESA)局域总线以及外围组件互连(PCI)总线。

计算机设备12典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被计算机设备12访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。

系统存储器28可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(RAM)30和/或高速缓存存储器32。计算机设备12可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统34可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图3未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图3中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如CD-ROM，DVD-ROM或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线18相连。存储器28可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本发明各实施例的功能。

具有一组(至少一个)程序模块42的程序/实用工具40，可以存储在例如存储器28中，这样的程序模块42包括但不限于操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块42通常执行本发明所描述的实施例中的功能和/或方法。

计算机设备12也可以与一个或多个外部设备14(例如键盘、指向设备、显示器24等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该计算机设备12交互的设备通信，和/或与使得该计算机设备12能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口22进行。并且，计算机设备12还可以通过网络适配器20与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图3所示，网络适配器20通过总线18与计算机设备12的其它模块通信。应当明白，尽管图3中未示出，可以结合计算机设备12使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。

处理器单元16通过运行存储在系统存储器28中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如实现本发明实施例所提供的一种平面空间一对二等法向加速能力反追踪方法。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (9)

1.一种平面空间一对二等法向加速能力反追踪方法，其特征在于，包括：

S10:获取追踪方相对于被追踪方的速度、视线角、距离、法向加速能力；

S13：根据所述速度、视线角、距离、法向加速能力建立状态方程；

S15：根据状态方程得到追踪方追踪被追踪方的追踪条件；

S17：破坏所述条件方程，完成反追踪。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述追踪方包括第一追踪方和第二追踪方，获取分别设置在追踪方上的角度传感器、速度传感器和距离传感器获得第一追踪方的相对于被追踪方的视线角θ1、速度v1和距离ρ1，以及根据实际情况获得法向加速能力a1，第二追踪方相对于被追踪方的视线角θ2、速度v2和距离ρ2，以及根据实际情况获取法向加速能力a2。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述状态方程为：

其中，ξ1、ξ2表示被追踪方的速度法向加速度对第一追踪方和第二追踪方的影响。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当第一追踪方和第二追踪方位于被追踪方一侧时，所述追踪条件为：

当该方程组中两项方程均不成立，则追踪方追踪失败，被追踪方完成反追踪；

被追踪方选择最大的ξ1、ξ2时，该方程组中两项方程左侧非正致使两项不等式均不成立，因此被追踪方在当第一追踪方和第二追踪方位于被追踪方一侧时只需选择最大ξ完成反追踪。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述追踪条件进一步包括：追踪方改变初始条件，以使得被追踪方位于第一追踪方和第二追踪方之间，此时追踪条件为：

其中，ξ表示被追踪方的速度法向加速度。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S17包括：

被追踪方选择最大的速度法向加速度，以使得第一追踪方的视线角θ1变大，破坏公式(3)中的第一个方程；

在公式(3)第一个方程右侧值超过两倍最大的速度法向加速度时，被追踪方立刻改变速度法向加速度方向，并以最大法向加速度行动，此时反追踪完成。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述速度法向加速度能力为能达到的速度法向加速度最大值。

8.一种计算机设备，包括处理器及存储在存储有计算机程序的存储器，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-7中任一项所述的方法。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的方法。

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