[发明专利]多无人机自主协同决策快速集成系统有效
申请号: | 201610059981.6 | 申请日: | 2016-01-28 |
公开(公告)号: | CN105700553B | 公开(公告)日: | 2018-06-26 |
发明(设计)人: | 蒲志强;杜晗;易建强;谭湘敏 | 申请(专利权)人: | 中国科学院自动化研究所 |
主分类号: | G05D1/10 | 分类号: | G05D1/10 |
代理公司: | 北京瀚仁知识产权代理事务所(普通合伙) 11482 | 代理人: | 宋宝库 |
地址: | 100080 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 协同 决策模块 快速集成 任务规划 地面监控中心 任务管理系统 控制模块 板载 数据类型转换模块 人机交互接口 任务分配模块 人工智能 管理模块 航迹规划 威胁评估 协商模块 指令打包 指令解析 模块化 飞行 通信系统 多机 决策 存储 配置 应用 | ||
1.一种多无人机自主协同决策快速集成系统,其特征在于,所述系统至少包括:地面监控中心、通信系统和板载飞行任务管理系统;
所述地面监控中心包括:人机交互接口和自主协同决策模块;
其中:
所述人机交互接口被配置为接收用户指令和知识数据,并将所述用户指令和所述知识数据发送至所述自主协同决策模块;其中,所述用户指令包括本机指令和友机指令,所述知识数据包括现场态势数据及目标融合数据;
所述自主协同决策模块包括:威胁评估模块、任务规划模块和自主决策模块;其中,所述任务规划模块包括:编队任务分配模块、自主任务规划模块和多机协商模块;
其中:
所述威胁评估模块被配置为根据所述目标融合数据,生成态势和威胁数据、任务和航路数据、威胁评估数据,并将所述态势和威胁数据、所述任务和航路数据发送至所述任务规划模块,以及将所述威胁评估数据发送至所述自主决策模块;
所述多机协商模块被配置为根据所述友机指令、所述现场态势数据以及所述任务和航路数据,生成多机协商数据,并将所述多机协商数据发送至所述编队任务分配模块和所述自主任务规划模块;
所述编队任务分配模块被配置为根据所述本机指令、所述态势和威胁数据、所述多机协商数据、所述现场态势数据及自主任务规划数据,生成编队任务分配数据;
所述自主任务规划模块被配置为根据所述态势和威胁数据、所述现场态势数据、所述多机协商数据、所述编队任务分配数据及所述自主决策数据,生成所述自主任务规划数据;
所述自主决策模块被配置为根据所述自主任务规划数据、所述现场态势数据及所述威胁评估数据,生成自主决策数据,并将所述自主决策数据经由通信系统发送至所述板载飞行任务管理系统,以及将所述自主决策数据反馈至所述自主任务规划模块;
所述通信系统被配置为实现所述地面监控中心与所述板载飞行任务管理系统之间的无线通信;
所述板载飞行任务管理系统包括指令解析与执行模块、指令打包模块、数据类型转换模块、航点存储与管理模块、自主航迹规划模块、无人机SDK控制模块;
其中:
所述指令解析与执行模块被配置为对由所述地面监控中心经所述通信系统发送来的指令进行解析,并根据解析的指令,调用所述无人机SDK控制模块;其中,所述指令包括所述自主决策数据;
所述指令打包模块被配置为对由所述数据类型转换模块转换后的无人机状态信息进行打包,并将打包后的数据经所述通信系统发送至所述地面监控中心;
所述数据类型转换模块被配置为对所述指令解析与执行模块解析后的指令进行数据类型转换,并在转换结果中含有航点信息时将所述转换结果发送至所述航点存储与管理模块,否则直接将所述转换结果发送至所述无人机SDK控制模块;
航点存储与管理模块被配置为对所述航点数据进行管理与存储并将所述航点数据发送至所述自主航迹规划模块;
所述自主航迹规划模块被配置为根据所述航点数据生成航迹数据并将所述航迹数据发送至所述无人机SDK控制模块;
所述无人机SDK控制模块被配置为根据所述转换结果或所述航迹数据来控制所述无人机。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述自主协同决策模块还包括行为监控模块;所述行为监控模块以泳道图的方式动态地显示所述威胁评估模块、所述任务规划模块及所述自主决策模块的决策逻辑。
3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述地面监控中心还包括:地面站;所述地面站包括:通信管理模块;
所述通信管理模块被配置为管理所述地面监控中心与所述板载任务管理系统之间无线通信的端口、波特率及物理信道。
4.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,所述地面站还包括:读取模块和综合态势显示模块;
其中,所述读取模块被配置为通过所述通信系统和所述板载飞行任务管理系统读取所述多无人机的状态信息,并将所述状态信息发送至所述综合态势显示模块;其中,所述状态信息包括经纬度、高度、航向、机体速度和姿态角;
所述综合态势显示模块被配置为以实时态势曲线的方式显示所述状态信息。
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