[發明專利]一種基于角色狀態機的群體無人系統協同任務管理子系統

有效

• 申請號: 201911309557.2
• 申請日: 2019-12-18
• 公開（公告）號: CN111080258B
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 易偉;楊學軍;戴華東;易曉東;王彥臻;李睿豪
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍軍事科學院國防科技創新研究院
• 主分類號: G06Q10/10
• 分類號: G06Q10/10
• 代理公司: 北京云嘉湃富知識產權代理有限公司 11678
• 代理人: 李思霖

1.一種基于角色狀態機的群體無人系統協同任務管理子系統，其特征在于，包括：角色狀態機、角色調度器、群組織管理器和消息處理器；

所述角色狀態機用于在無人平臺啟動時讀入角色狀態機文件并對其解析，根據角色狀態機文件中的平臺與角色初始化配置初始化無人平臺，監聽消息處理器發來的消息，根據消息以及角色狀態機文件中的角色切換規則配置、角色與插件信息配置向角色調度器發起角色調度請求或向群組織管理器發出群體協同請求；

所述角色調度器用于提供角色調度的接口，以實現角色激活、休眠或切換；

所述群組織管理器用于根據角色狀態機的請求，基于群通信進行群體無人系統的群管理，并在滿足群體協同條件下，向角色調度器發起角色調度請求；

所述消息處理器用于接收外部或無人平臺產生的消息，并將消息轉發給角色狀態機處理，以觸發角色狀態機，催動群體任務的執行。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述角色狀態機文件包括三部分內容：角色與插件信息配置、角色切換規則配置、平臺與角色初始化配置；

所述角色與插件信息配置，用于描述角色與插件的匹配關系；

所述角色切換規則配置用于描述對不同事件處理時各類角色之間轉移、動作的行為規則；

所述平臺與角色初始化配置用于描述群體內各無人平臺所扮演角色的初始化配置。

3.根據權利要求2所述的系統，其特征在于，所述角色切換規則配置，支持對事件觸發角色切換描述、基于barrierKey的同步角色切換描述、基于事件觸發的分支與聚合的描述。

4.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述角色狀態機實現以下內容：

讀入所述角色狀態機文件并對其進行解析；

將所述角色狀態機文件中的角色與插件信息配置讀入內存作為角色插件數據結構；

將所述角色狀態機文件中的角色切換規則配置讀入內存作為事件響應數據結構；

根據所述角色狀態機文件中的初始化配置規定的初始角色向所述角色調度器發起角色調度請求以初始化無人平臺為預設角色，從而執行群體初始任務；

監聽消息處理器發來的消息，并對消息事件進行如下處理：

根據消息的事件名稱在所述事件響應數據結構中查找對應的事件響應配置，如果找到，按照對應的響應配置進行事件處理；如果沒找到，在所述事件響應數據結構中查找是否存在已定義事件以外的缺省事件響應處理規則，如果有，按照缺省事件響應處理規則進行事件處理。

5.根據權利要求4所述的系統，其特征在于，所述事件處理按照如下過程進行：

判斷是否是群任務以及是否需要群體間同步、分支或聚合，如果是，向所述群組織管理器發出群體協同請求；

否則，按照所述響應配置中規定的角色轉換向所述角色調度器發起角色調度請求進行角色切換。

6.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述角色調度器實現以下內容：

接收角色調度請求；

如果角色調度請求為角色激活，則在角色對應插件組未加載情況下加載插件組，在角色休眠情況下喚醒角色繼續運行；所述插件組包括一個或多個插件；

如果角色調度請求為角色休眠，則暫停角色對應插件組的運行；

如果角色調度請求為角色切換，則卸載當前角色對應的插件組，加載目標角色對應的插件組。

7.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述群組織管理器實現以下內容：

基于群通信推選群或子群Leader，群或子群Leader進行群體成員的狀態監控；

子群回歸母群后均成為母群的群體成員；

接收角色狀態機發來的群體協同請求；

向群Leader報告可以進行目標角色的切換；

群Leader接收群體成員的目標角色切換請求報告，根據群體協同需要的無人平臺數目、是否需要同步、是否是群分支或群聚合事件判斷決定哪些群成員進行目標角色的切換，以及何時切換，并在條件成熟情況下向群成員發出目標切換命令；

接收群Leader發來的目標角色切換命令，向所述角色調度器發起角色調度請求進行目標角色切換。