[發明專利]無人水下航行器群體任務協調系統及方法

有效

• 申請號: 201410326343.7
• 申請日: 2014-07-10
• 公開（公告）號: CN104076800B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發明（設計）人: 王宏健;楊海智;么洪飛;呂洪莉
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.無人水下航行器群體任務協調系統，其特征在于：包括傳感器模塊、全局狀態模塊、任

務協調模塊和UUV執行器，

傳感器模塊用于采集環境信息、UUV自身狀態信息并接收其他UUV發送的信息；

全局狀態模塊包括更新單元、UUV描述單元、任務描述單元，更新單元用于分析采集環境信息、UUV自身狀態信息并接收其他UUV發送的信息，UUV描述單元進行UUV狀態的更新，任務描述單元進行任務狀態的更新；

任務協調模塊包括不可預見情況和沖突單元、動態任務規劃單元、任務分配單元、組合體維護單元、執行單元，不可預見情況和沖突單元進行不可預見情況和沖突情況的檢測與處理，當出現不可預見情況和沖突情況時，廣播檢測到的信息并使用預置的措施進行處理；動態任務規劃單元對所有未完成任務進行重新規劃并劃分子任務；任務分配單元從子任務中選擇一個候選任務，對候選任務執行拍賣，根據其他UUV向任務分配單元發送競拍信息將子任務進行分配；組合體維護單元用于對組合體成員的更新；執行單元驅動UUV執行器運行任務。

2.基于權利要求1所述的無人水下航行器群體任務協調系統的任務協調方法，其特征在于：

傳感器模塊采集環境信息、UUV自身狀態信息并接收其他UUV發送的信息，傳送給更新單元；

更新單元分析接收的信息后將結果傳送給UUV描述單元和任務描述單元；

UUV描述單元根據接收的信息進行UUV狀態的更新，將更新后的UUV狀態信息分別傳送給動態任務規劃單元、不可預見情況和沖突單元；

任務描述單元根據接收的信息進行任務狀態的更新，將更新后的任務狀態信息分別傳送給動態任務規劃單元、不可預見情況和沖突單元；

不可預見情況和沖突單元接收UUV狀態信息、任務狀態信息和其他UUV發送的信息，執行不可預見情況和沖突的檢測，當檢測到不可預見情況和沖突時，廣播警告信息并使用預置的預防措施進行處理；

動態任務規劃單元根據接收的UUV狀態信息、任務狀態信息，通過構建未完成任務優先隊列執行任務規劃，并劃分子任務，將結果傳送給任務分配單元；

任務分配單元從子任務中選擇一個候選任務，使用基于合同網的拍賣機制對候選任務執行拍賣，根據其他UUV向任務分配單元發送競拍信息將子任務進行分配，將結果傳送給組合體維護單元，并且廣播任務分配；

組合體維護單元根據子任務分配信息對執行任務的組合體成員更新；

執行單元根據得到的任務驅動UUV執行器運行任務，廣播任務執行信息。

3.根據權利要求2所述的無人水下航行器群體任務協調方法，其特征在于：所述的UUV描

述單元輸出的UUV狀態信息為：

<u_id,u_cap,u_relinfo,u_stat>

其中u_id表示UUV唯一標識，u_cap表示UUV的能力，u_relinfo表示UUV的其它相關信息，u_stat表示UUV的當前狀態，分別有：

<idle,excuting,failed,auctionning>

idle表示空閑狀態，excuting表示正在執行任務中，failed表示任務失敗、auctionning表示正在拍賣。

4.根據權利要求3所述的無人水下航行器群體任務協調方法，其特征在于：所述的任務描述單元輸出的任務狀態信息為：

<t_id,t_reqcap,t_reqno,t_relinfo,t_stat>

其中t_id表示任務唯一標識，t_reqcap表示執行此任務所需能力，t_reqno表示執行此任務需要的最少UUV數量，t_relinfo表示任務的相關信息，t_stat表示任務的當前狀態，分別有：

<unachieved,auctioned,being_excuted,achieved,uncertain>

unachieved表示任務未完成未拍賣、auctioned表示未完成已拍賣、being_excuted表示正在執行、achieved表示已經完成、uncertain表示狀態不確定。