[發明專利]一種無人機運行場景中交互信息與任務時序的建模方法

在審

• 申請號: 202011147864.8
• 申請日: 2020-10-23
• 公開（公告）號: CN112214209A
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發明（設計）人: 張學軍;周強;張杰瑋;劉廣才
• 申請（專利權）人: 北航(四川)西部國際創新港科技有限公司
• 主分類號: G06F8/20
• 分類號: G06F8/20;G06F8/76
• 代理公司: 成都方圓聿聯專利代理事務所(普通合伙) 51241
• 代理人: 茍銘

1.一種無人機運行場景中交互信息與任務時序的建模方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：無人機運行場景信息采集分類與關系表達：

通過將采集到的無人機運行場景信息分類整合，對重復信息進行篩選、擇優，選擇能更好體現無人機應用場景的信息；

結合各類應用場景中通用的元素以及屬性分析，把無人機運行場景信息分類；

對分類得到的無人機運行場景信息進行分析，依照信息要素與屬性分析各個信息之間的關系；

步驟二：形式化語言的無人機運行場景建模：

利用信息之間的關系和可拓展語言的模型來描述無人機運行場景，通過構建無人機通用運行場景數據庫和無人機操作概念庫，對無人機運行場景進行描述，將無人機運行場景建模分為無人機通用運行場景模型和無人機特定運行場景模型；

步驟三：無人機運行場景的IPS和SMPS表達與合并：

通過對無人機運行場景中無人機信息的交互關系編寫出的統一建模語言UML時序，進行實例化編碼轉化為保留UML時序中元素的狀態機，用于更加直觀地表現出元素之間的交互關系，并將狀態機分為通用場景狀態機和特定場景狀態機，并編寫映射規則，合并為最終的場景模型。

2.根據權利要求1所述的一種無人機運行場景中交互信息與任務時序的建模方法，其特征在于，步驟一中依照信息要素與屬性分析各個信息之間的關系，具體為：可交互關系與不可交互關系；即分析兩個信息要素之間是否存在信息交換，是否能針對另一信息要素傳遞的信息作出相應的反應或行為，滿足條件則定義兩個要素之間存在可交互關系，否則為不可交互關系；然后根據信息流傳遞方向，并將相互之間的交互關系做出標示，得到各個信息要素的交互關系圖。

3.根據權利要求1所述的一種無人機運行場景中交互信息與任務時序的建模方法，其特征在于，步驟二中所述的無人機操作概念庫，包含無人機操作行動限制信息、無人機操作相關信息、無人機技術相關信息、無人機任務分解等信息組成的多元集合。

4.根據權利要求1所述的一種無人機運行場景中交互信息與任務時序的建模方法，其特征在于，步驟二中利用形式化語言的無人機運行場景建模過程，包括以下子步驟：

(2.1)在無人機運行場景信息結構關系的基礎上，定義無人機運行操作概念及無人機運行操作任務策略；

(2.2)抽象出無人機運行場景概念中的通用屬性，得到無人機運行通用場景屬性，結合無人機運行場景方案之間關系，采用形式化語言建模描述無人機通用運行場景，構建出無人機通用運行場景數據庫；

(2.3)在無人機通用運行場景數據庫基礎上，得到特定運行場景與無人機通用運行場景數據庫之間的邏輯關系，分析特定運行場景下的無人機運行操作概念以及無人機運行操作任務策略；根據無人機操作概念庫內容的元素集合，采用形式化語言建模描述當前運行場景下的無人機操作概念，構建出無人機特定運行場景模型。

5.根據權利要求1所述的一種無人機運行場景中交互信息與任務時序的建模方法，其特征在于，步驟三包括以下子步驟：

(3.1)根據建立的無人機運行場景模型編寫UML時序建立描述結構或行為的交互模式規范IPS；

(3.2)將序列圖轉換為一組狀態機，狀態機用于交互中涉及的每個對象；轉化為根據無人機任務運行場景定義參與者之間基于狀態行為的SMPS模式；

(3.3)將建立的無人機通用場景狀態機和特定場景狀態機進行映射規則的編寫，合并狀態機得到最終無人機運行場景交互模型。