Real-Time Task Allocation for UAV Swarms in Complex Environments via Dynamic Hierarchical Attention GNN (DHA-GNN)

任务(项目管理) 计算机科学 地形 资源配置 分布式计算 图形 优先次序 延迟(音频) 实时计算 任务分析 人工智能 机器人 动态网络分析 特征(语言学) 资源管理(计算) 资源(消歧) 动态优先级调度 群体行为 资源效率 图论 注意力网络
作者
Xinhua Wang,Ziyuan Ma,Shuang Shi,Huajun Gong
出处
期刊:IEEE Transactions on Automation Science and Engineering [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:23: 2573-2591
标识
DOI:10.1109/tase.2026.3653986
摘要

This paper presents the dynamic hierarchical attention graph neural network (DHA-GNN), an innovative framework designed for real-time task allocation in UAV swarms navigating complex, dynamic environments, such as urban cityscapes and rugged mountainous terrains. DHA-GNN integrates hierarchical feature aggregation with adaptive multi-level attention mechanisms to model evolving graph structures, capturing real-time interactions among heterogeneous UAVs, tasks, and environmental dynamics. The methodology employs self-learning graph representations to optimize task prioritization and resource allocation under constraints like dynamic obstacles, communication disruptions, and shifting mission priorities. Extensive simulations across diverse scenarios, including industrial facilities, forested regions, and counter-UAV operations, demonstrate that DHA-GNN achieves a task allocation accuracy of 98.7%, outperforming traditional methods by 15% in efficiency and reducing decision latency to 0.0023 milliseconds. It excels in urban (98.2% accuracy) and rugged terrains (97.6% accuracy), ensuring robust adaptability. These results establish DHA-GNN as a leading solution for UAV swarm intelligence, significantly enhancing operational efficiency in disaster response, surveillance, and military applications.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
财神爷的小宝贝完成签到,获得积分0
刚刚
不吃辣椒完成签到,获得积分10
刚刚
热爱学习发布了新的文献求助10
1秒前
ts发布了新的文献求助10
1秒前
晚风发布了新的文献求助10
1秒前
爆米花应助平常的白猫采纳,获得10
1秒前
1秒前
苏鑫完成签到,获得积分10
2秒前
田T发布了新的文献求助10
2秒前
阔达书白发布了新的文献求助10
2秒前
星辰大海应助cc采纳,获得10
3秒前
4秒前
4秒前
FashionBoy应助Helen采纳,获得10
4秒前
CodeCraft应助搞科研的废废采纳,获得10
5秒前
果子发布了新的文献求助20
5秒前
Dr完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
龙傲天应助繁荣的从灵采纳,获得20
6秒前
无极微光应助务实罡采纳,获得20
7秒前
7秒前
fei发布了新的文献求助200
7秒前
7秒前
充电宝应助桃桃采纳,获得10
7秒前
7秒前
田様应助小殷采纳,获得10
8秒前
帅气纸飞机完成签到,获得积分20
8秒前
8秒前
帅斌发布了新的文献求助10
9秒前
平常的白猫完成签到,获得积分20
9秒前
cc发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
love完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
yxy完成签到,获得积分10
10秒前
HiQ发布了新的文献求助10
10秒前
eric发布了新的文献求助10
10秒前
李离子完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
852应助声声入耳采纳,获得10
11秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Effects of Two Weeks of Red Light Therapy on Choroidal Thickness and Axial Length in Young Adults 700
Positive Art Therapy Theory and Practice 600
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Key mechanistic insights into the intramolecular C-H bond amination and double bond aziridination in sulfamate esters catalyzed by dirhodium tetracarboxylate complexes 500
The Neuroscience of Language 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7670785
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9238335
关于积分的说明 19894625
捐赠科研通 7240227
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3284845
关于科研通互助平台的介绍 2443253
邀请新用户注册赠送积分活动 2286983