1.一种多智能体高安全协同测绘优化系统,其特征在于,包括:一个测绘中枢、多个搭载大规模天线阵列的飞行智能体;系统设置为:利用近场通信中的距离维度信息,在物理空间中围绕飞行智能体与测绘中枢的通信链路,构建一个隐私信息容易泄露的物理区域;并通过联合优化通感一体化信号的波形,在确保满足预设的测绘精度与数据传输速率要求的同时,最小化隐私信息容易泄露区域的物理范围,从而实现隐蔽通信。
2.根据权利要求1所述的一种多智能体高安全协同测绘优化系统,其特征在于,飞行智能体发射的信号为通感一体化信号,信号由用于地形测绘的感知信号与承载测绘数据的通信信号叠加构成;系统通过优化通感一体化信号的波束成形特性,使得潜在泄露节点在隐私信息容易泄露区域之外无法有效检测到通信行为的存在。
3.一种多智能体高安全协同测绘优化方法,应用于包括测绘中枢和多个飞行智能体的系统,其特征在于,包括以下步骤:
(1)构建包含测绘中枢、飞行智能体及潜在泄露节点的近场协同测绘场景模型,其中飞行智能体搭载大规模天线阵列以扩展近场交互范围;
(2)建立基于距离和角度二维信息的近场通信与感知一体化信号模型、泄露节点检测模型,并构建包含隐蔽性要求、最低通信速率要求和最高感知误差要求的多维性能约束;
(3)基于信号模型与性能约束,将优化目标定义为最小化一个围绕通信链路的、由几何边界划定的隐私信息容易泄露物理区域的面积;
(4)通过联合优化求解,确定满足所有性能约束的最小安全几何边界,并在边界约束下优化通感一体化信号的波形以最终实现高安全协同测绘。
4.根据权利要求3所述的一种多智能体高安全协同测绘优化方法,其特征在于,步骤(2)中,构建泄露节点检测模型具体为:将泄露节点对通信行为的探寻建模为一个二元假设检验问题,即判断飞行智能体是仅在进行感知扫描,还是在同时进行数据传输;基于泄露节点检测模型,将通信的隐蔽性要求量化为对泄露节点处接收信号功率的约束。
5.根据权利要求3所述的一种多智能体高安全协同测绘优化方法,其特征在于,步骤(2)中,多维性能约束包括:核心安全约束要求泄露节点的检测错误概率趋近于最大值,以确保通信行为难以被察觉;核心通信约束要求飞行智能体至测绘中枢的数据传输速率不低于任务所需的最低阈值;核心感知约束要求对测绘目标距离与角度的估计误差不超过允许的最大误差值。
6.根据权利要求3所述的一种多智能体高安全协同测绘优化方法,其特征在于,步骤(4)具体如下:第一阶段:在满足隐蔽性约束与最低通信速率约束的前提下,通过搜索确定能够定义隐私信息容易泄露区域的最小安全几何边界参数;第二阶段:在已确定的安全几何边界约束下,将问题转化为在满足所有约束条件下最小化感知误差,并通过数学优化方法求解得到最优的通感一体化信号波形设计方案。
7.根据权利要求6所述的一种多智能体高安全协同测绘优化方法,其特征在于,第二阶段中通过引入辅助变量并进行半定松弛,将原始非凸优化问题转换为凸优化问题进行求解,从而得到全局最优的波形设计结果。