[發明專利]一種用于計算機生成兵力的自主規劃系統及規劃方法

在審

• 申請號: 202011190896.6
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112307622A
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 魏永勇;陳巖;李廣運;易中凱;張天賜;郭志明;王珣;曹俊卿;趙裕偉;王迪
• 申請（專利權）人: 中國兵器科學研究院
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 北京中創云知識產權代理事務所(普通合伙) 11837
• 代理人: 徐輝

1.一種用于計算機生成兵力的自主規劃系統，其特征在于，包括感知單元、決策單元和行為單元；

感知單元，用于采集所處仿真戰場環境的環境數據，與其他自主決策系統共享環境數據及威脅等級；基于采集的環境數據、共享獲得的環境數據及威脅等級建模形成態勢信息，基于態勢信息生成威脅等級；

決策單元，接收上級自主規劃系統下發的任務，進行任務規劃，根據任務目標和威脅等級生成執行任務的路徑；

行為單元，用于模擬戰場上的對應對象對不同環境的真實反應，以及按照所述執行任務的路徑到達目標地點過程中，根據威脅等級和任務目標生成執行任務的行動序列。

2.根據權利要求1所述的用于計算機生成兵力的自主規劃系統，其特征在于，所述感知單元包括若干感知器和黑板系統；所述感知器用于采集環境數據；所述黑板系統用于在同方之間存儲和共享環境數據、威脅等級。

3.根據權利要求2所述的用于計算機生成兵力的自主規劃系統，其特征在于，所述感知器包括基本計時器、核心函數和數據區；

所述基本計時器用于定義所述感知器在激活狀態下的持續時間以及所述感知器兩次激活之間的間隔時間；

所述核心函數用于定義所述感知器的激活及失效的條件，激活及失效時的行為；

所述數據區用于存儲所述感知器的狀態信息，是否激活，是否可用；存儲關聯數據，依賴的父感知器和程序邏輯實現上所需的自定義數據。

4.根據權利要求3所述的用于計算機生成兵力的自主規劃系統，其特征在于，所述感知單元還包括通信能力模塊，所述通信能力模塊用于定義CGF智能體的通信能力，包括能夠讀取共享數據的通訊范圍，并根據數據來源可靠性、有效性設置共享威脅等級權重。

5.根據權利要求4所述的用于計算機生成兵力的自主規劃系統，其特征在于，所述感知單元包括威脅計算模塊，所述威脅計算模塊內置深度卷積神經網絡模型，對態勢信息提取特征計算威脅等級并輸出。

6.根據權利要求1至5之一所述的用于計算機生成兵力的自主規劃系統，其特征在于，所述決策單元包括路徑規劃模塊，所述路徑規劃模塊規劃CGF智能體從起始位置到目標位置的損耗最小的路徑作為最優路徑。

7.根據權利要求6所述的用于計算機生成兵力的自主規劃系統，其特征在于，當CGF智能體向目標點移動時，所述路徑規劃模塊循環檢查使得f(n)最小的節點n，并向節點n移動；損耗f(n)計算如下：

f(n)＝g(n)+h(n)

其中g(n)表示當前位置到任意節點n的總代價，h(n)表示從節點n到目標位置的啟發式評估代價。

8.根據權利要求1所述的用于計算機生成兵力的自主規劃系統，其特征在于，所述行為單元包括狀態模塊和行動模塊，所述狀態模塊用于定義單個動作屬性、動作集和動作集內各單個動作之間基礎連接關系，所述行動模塊用于定義不同動作集之間的狀態跳轉關系，威脅等級作為跳轉條件。

9.根據權利要求7所述的用于計算機生成兵力的自主規劃系統，其特征在于，所述行為單元采用控制AI模塊封裝狀態模塊和行動模塊，所述控制AI模塊使用行為樹決策CGF智能體行為，威脅等級作為行為樹的決策分支條件。

10.一種采用權利要求1至9之一所述的用于計算機生成兵力的自主規劃系統進行規劃的方法，其特征在于，包括如下步驟：

所述感知單元實時采集所處仿真戰場環境的環境數據，共享獲得其他自主決策系統的環境數據及威脅等級；形成態勢信息，基于態勢信息生成威脅等級；

如果本身為上層自主規劃系統，則決策單元接收任務后基于決策模型生成下級任務序列，決策模型基于行為樹描述；如果本身為下層自主規劃系統則決策單元根據任務目標和態勢信息生成執行任務的路徑；決策單元基于行為樹生成一系列動作集，由行為單元執行動作集；

完成任務后應根據下發的任務規則，完成后上報，或是完成后等待。