[發(fā)明專利]基于VR-Forces仿真平臺(tái)的多無人機(jī)協(xié)同任務(wù)規(guī)劃仿真系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310751055.1
• 申請(qǐng)日: 2013-12-30
• 公開（公告）號(hào): CN103699106A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊善林;王國(guó)強(qiáng);羅賀;胡笑旋;馬華偉;靳鵬;夏維;葉青松;汪永康;秦英祥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 合肥工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G05B19/418
• 分類號(hào): G05B19/418
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責(zé)任公司 34101
• 代理人: 何梅生

1.一種基于VR-Forces仿真平臺(tái)的多無人機(jī)協(xié)同任務(wù)規(guī)劃仿真系統(tǒng)，其特征是：所述多無人機(jī)協(xié)同任務(wù)規(guī)劃仿真系統(tǒng)由n個(gè)無人機(jī)仿真子系統(tǒng)、一個(gè)地面控制中心仿真子系統(tǒng)和一個(gè)任務(wù)規(guī)劃仿真場(chǎng)景管理子系統(tǒng)組成；所述n個(gè)無人機(jī)仿真子系統(tǒng)、一個(gè)地面控制中心仿真子系統(tǒng)和一個(gè)任務(wù)規(guī)劃仿真場(chǎng)景管理子系統(tǒng)各自運(yùn)行在同一個(gè)局域網(wǎng)中的不同計(jì)算機(jī)上；

所述任務(wù)規(guī)劃仿真場(chǎng)景管理子系統(tǒng)通過添加和修改所述VR-Forces仿真平臺(tái)的配置文件生成無人機(jī)仿真實(shí)體、地面控制中心仿真實(shí)體和目標(biāo)仿真實(shí)體；

所述任務(wù)規(guī)劃仿真場(chǎng)景管理子系統(tǒng)通過VR-Forces前端加載地形數(shù)據(jù)文件創(chuàng)建地形環(huán)境，并在所述地形環(huán)境中添加n個(gè)無人機(jī)仿真實(shí)體、一個(gè)地面控制中心仿真實(shí)體和m個(gè)目標(biāo)仿真實(shí)體以生成任務(wù)規(guī)劃仿真場(chǎng)景，同時(shí)保存為任務(wù)規(guī)劃仿真場(chǎng)景文件；

所述任務(wù)規(guī)劃仿真場(chǎng)景管理子系統(tǒng)通過VR-Forces前端加載所述任務(wù)規(guī)劃仿真場(chǎng)景文件，從n個(gè)無人機(jī)仿真子系統(tǒng)獲取n個(gè)無人機(jī)仿真實(shí)體的狀態(tài)信息；并發(fā)送m個(gè)目標(biāo)仿真實(shí)體的狀態(tài)信息和地形環(huán)境信息給所述n個(gè)無人機(jī)仿真子系統(tǒng)和地面控制中心仿真子系統(tǒng)；同時(shí)實(shí)時(shí)展示出所述任務(wù)規(guī)劃仿真場(chǎng)景；

所述無人機(jī)仿真子系統(tǒng)的組成包括：無人機(jī)仿真引擎模塊、信息獲取模塊、信息融合模塊、協(xié)同編隊(duì)管理模塊、協(xié)同任務(wù)分配模塊、協(xié)同航跡規(guī)劃模塊、全局信息池模塊和飛行控制模塊；

所述無人機(jī)仿真引擎模塊通過VR-Forces后端加載本地?zé)o人機(jī)仿真實(shí)體并從n-1個(gè)遠(yuǎn)程無人機(jī)仿真子系統(tǒng)獲取n-1個(gè)遠(yuǎn)程無人機(jī)仿真實(shí)體的狀態(tài)信息、從任務(wù)規(guī)劃仿真場(chǎng)景管理子系統(tǒng)獲取地形環(huán)境信息和m個(gè)目標(biāo)仿真實(shí)體的狀態(tài)信息以及從地面控制中心仿真子系統(tǒng)接收VR-Forces遠(yuǎn)程控制命令；所述VR-Forces遠(yuǎn)程控制命令包括編隊(duì)管理命令、任務(wù)分配命令和航跡規(guī)劃命令；同時(shí)發(fā)送本地?zé)o人機(jī)仿真實(shí)體的狀態(tài)信息給所述n-1個(gè)遠(yuǎn)程無人機(jī)仿真子系統(tǒng)、任務(wù)規(guī)劃仿真場(chǎng)景管理子系統(tǒng)和地面控制中心仿真子系統(tǒng)；

所述信息獲取模塊通過所述無人機(jī)仿真引擎模塊獲取異構(gòu)信息，并將所述異構(gòu)信息存入所述全局信息池模塊，所述異構(gòu)信息包括n個(gè)無人機(jī)仿真實(shí)體的狀態(tài)信息、m個(gè)目標(biāo)仿真實(shí)體的狀態(tài)信息和地形環(huán)境信息；所述信息獲取模塊同時(shí)通過所述無人機(jī)仿真引擎模塊獲取所述地面控制中心仿真子系統(tǒng)發(fā)送的VR-Forces遠(yuǎn)程控制命令，并將所述VR-Forces遠(yuǎn)程控制命令存入所述全局信息池模塊中的命令列表中；

所述信息融合模塊對(duì)所述異構(gòu)信息進(jìn)行信息融合獲得全局態(tài)勢(shì)信息后存入所述全局信息池模塊；

所述協(xié)同編隊(duì)管理模塊從所述全局信息池模塊中獲取所述命令列表并判斷所述命令列表中是否含有所述編隊(duì)管理命令，若含有編隊(duì)管理命令，則所述協(xié)同編隊(duì)管理模塊對(duì)所述編隊(duì)管理命令進(jìn)行解析獲得無人機(jī)編隊(duì)結(jié)構(gòu)后存入所述全局信息池模塊，否則，所述協(xié)同編隊(duì)管理模塊與所述n-1個(gè)遠(yuǎn)程無人機(jī)仿真子系統(tǒng)的協(xié)同編隊(duì)管理模塊進(jìn)行協(xié)同編隊(duì)管理獲得無人機(jī)編隊(duì)結(jié)構(gòu)后存入所述全局信息池模塊；

所述協(xié)同任務(wù)分配模塊從所述全局信息池模塊中獲取所述命令列表并判斷所述命令列表中是否含有所述任務(wù)分配命令，若含有任務(wù)分配命令，則所述協(xié)同任務(wù)分配模塊對(duì)所述任務(wù)分配命令進(jìn)行解析獲得無人機(jī)任務(wù)列表后存入所述全局信息池模塊，否則，所述協(xié)同任務(wù)分配模塊與所述n-1個(gè)遠(yuǎn)程無人機(jī)仿真子系統(tǒng)的協(xié)同任務(wù)分配模塊進(jìn)行協(xié)同任務(wù)分配獲得無人機(jī)任務(wù)列表后存入所述全局信息池模塊；

所述協(xié)同航跡規(guī)劃模塊從所述全局信息池模塊中獲取所述命令列表并判斷所述命令列表中是否含有所述航跡規(guī)劃命令，若含有航跡規(guī)劃命令，則所述協(xié)同航跡規(guī)劃模塊對(duì)所述航跡規(guī)劃命令進(jìn)行解析獲得無人機(jī)航跡點(diǎn)列表后存入所述全局信息池模塊，否則，所述協(xié)同航跡規(guī)劃模塊與所述n-1個(gè)遠(yuǎn)程無人機(jī)仿真子系統(tǒng)的協(xié)同航跡規(guī)劃模塊進(jìn)行協(xié)同航跡規(guī)劃獲得無人機(jī)航跡點(diǎn)列表后存入所述全局信息池模塊；

所述全局信息池模塊用于存儲(chǔ)所述異構(gòu)信息、所述命令列表、所述全局態(tài)勢(shì)信息、所述無人機(jī)編隊(duì)結(jié)構(gòu)、所述無人機(jī)任務(wù)列表和所述無人機(jī)航跡點(diǎn)列表；

所述飛行控制模塊將所述全局信息池模塊中的無人機(jī)編隊(duì)結(jié)構(gòu)、無人機(jī)任務(wù)列表和所述無人機(jī)航跡點(diǎn)列表分別轉(zhuǎn)換成VR-Forces仿真平臺(tái)中各自的無人機(jī)仿真實(shí)體飛行控制指令，并將所述各自的無人機(jī)仿真實(shí)體飛行控制指令發(fā)送給所述無人機(jī)仿真引擎模塊；

所述無人機(jī)仿真引擎模塊控制本地?zé)o人機(jī)仿真實(shí)體執(zhí)行所述無人機(jī)仿真實(shí)體飛行控制指令并更新本地?zé)o人機(jī)仿真實(shí)體的狀態(tài)信息。