[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

本發明涉及一種用于計算機生成兵力的自主決策系統及決策方法，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。

技術領域

本發明屬于計算機生成兵力仿真技術領域，具體涉及一種用于計算機生成兵力的自主決策系統及決策方法。

背景技術

國內在計算機生成兵力CGF人工智能建模與仿真技術的研究起步較晚，就CGF系統的整體研究而言，國家“九五”國防預研重點項目“綜合多武器平臺示范系統”和國家“863”研究課題“分布式虛擬場景技術DVENET”在推動CGF建模與仿真技術方面起到積極推動作用。

近年來，關于CGF的一些關鍵技術與應用已建立了一定的研究基礎并建立了相關示范系統。北航牽頭研制的DVENET，其中實現了空戰、海戰、陸戰的部分計算機生成兵力。國防科技大學基于控制論行為建模方法的研究，建立了一個海戰計算機生成兵力平臺SEFBG。除了相關系統外，國防科技大學自動化學院開展了基于有限狀態機的兵力行為建模研究；北航重點實驗室開展了空戰計算機生成兵力的研究；裝甲兵工程學院進行了裝甲戰斗車輛計算機生成兵力系統的研究。

總體上來說，國內在CGF人工智能建模與仿真技術的研究尚處于初始階段，無論在理論研究還是在系統設計方面，同國外還存在一定的差距。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明提供一種用于計算機生成兵力的自主決策系統及決策方法。

為達到上述目的，本發明提供了一種用于計算機生成兵力的自主規劃系統，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。

進一步地，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。

進一步地，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。

進一步地，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。

進一步地，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。

進一步地，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。