[发明专利]多无人机自主协同决策快速集成系统

说明书

本发明公开了一种多无人机自主协同决策快速集成系统。其中，该系统包括地面监控中心、通信系统和板载飞行任务管理系统。地面监控中心包括：人机交互接口和自主协同决策模块；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，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；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；无人机SDK控制模块被配置为控制无人机。通过本发明实施例解决了如何实现多无人机自主协同快速集成应用，系统的模块化以及提高系统的人工智能性能的技术问题。

技术领域

本发明实施例涉及飞行器控制技术领域，尤其是涉及一种多无人机自主协同决策快速集成系统。

背景技术

近些年，随着无人机，特别是四旋翼无人机的快速发展，无人机的应用领域越来越广泛，除了传统的航拍等消费领域外，无人机在多无人机协同、边境安全监控、警用安防、农业植保、灾害救援等特种领域的应用需求越来越强烈。而随着应用环境的日趋复杂，多无人机协同完成任务比单机执行任务拥有越来越明显的优势，如在警用安防领域，多无人机协同便于警务人员在第一时间快速锁定危险目标；在农业植保领域，多无人机协同可显著减少操作人员，提高作业效率。然而，多无人机协同带来了大量复杂的决策与控制问题，如无人机角色分配与协同规划，大量态势信息的分析、融合与数据表示，多无人机系统的无线通信，完善的地图导航跟踪，实时的决策推理等。

针对多无人机的协同作业，现有的无人机系统存在以下不足：(1)以世界范围内广泛使用的Mission Planner、QGroundControl等开源地面站为例，目前的地面监控系统都是面向单机应用的，通信多采用一对一的点对点通信，不易扩展，且功能较为单一，不具备多机航路规划、航迹跟踪、态势评估等功能；(2)以大疆、极飞等知名无人机公司的地面监控系统为例，目前的地面监控系统往往是针对特定型号的无人机设计的，与无人机的硬件和飞控固件深度耦合，很难移植到新的无人机平台上，系统灵活性不足；(3)现有地面监控系统的自主性和智能化程度较弱，缺乏面向多机任务的模块化算法设计。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明实施例的主要目的在于提供一种多无人机自主协同决策快速集成系统，其至少部分地解决了如何实现多无人机自主协同快速集成应用，系统的模块化以及提高系统的人工智能性能的技术问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了以下技术方案：

一种多无人机自主协同决策快速集成系统，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；其中：

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；