[發明專利]基于鄰接關系的集群無人機任務模型構建方法

有效

• 申請號: 202110452429.4
• 申請日: 2021-04-26
• 公開（公告）號: CN113111441B
• 公開（公告）日: 2023-01-31
• 發明（設計）人: 聶成龍;于永利;楊華;杜丹陽;趙海賓;羅磊;董岳;謝志剛
• 申請（專利權）人: 河北交通職業技術學院;河北華佳昇科技有限公司
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06F30/20;G06F111/08;G06F119/12
• 代理公司: 石家莊中和昇知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 13145
• 代理人: 付會平

本發明公開了一種基于鄰接關系的集群無人機任務模型構建方法，包括以下步驟：S1、建模分析；S2、確定建模語言；S3、任務分解：S31、將任務分成若干個大的任務段落；S32、將每個任務段落分解成滿足任務模型所需的階段任務；S4、繪制階段任務序列；S5、繪制并填寫階段任務要求的參數表格；S6、檢驗模型，構建任務時序模型；S7、基于步驟S6中階段任務之間的鄰接關系，建立任務參數模型。本發明通過構建任務時序模型對階段任務、階段任務要求、階段任務鄰接關系的規范化描述，為集群無人機體系可靠性研究提供規范的任務信息；并且基于鄰接關系構建的任務參數模型能夠準確反映任務與各階段任務時間、任務量、任務完成概率之間的定量關系。

技術領域

本發明涉及無人機技術領域，更具體涉及一種基于鄰接關系的集群無人機任務模型構建方法。

背景技術

無人機也稱無人航空器，是將無人機飛行器、機載傳感器、機載任務設備、指揮控制系統、通信系統、測控系統、綜合保障系統等整合為一體的無人機系統。無人機集群由具備有限自主能力的多個無人機組成，它們通過自組織機制，在沒有集中指揮控制的情況下，通過相互間通信產生整體效應，實現較高程度的自主協作，從而能在盡量少的人員干預下完成預期的任務目標。無人機集群不僅在軍事方面用途廣泛，而且在物流、農業、應急救援、遙感與對地觀測、管道巡檢等民用領域嶄露頭角。

比如，在國土資源監測中，無人機集群以協同模式同時對區域進行監控，可以很大程度上實現區域的同步監控，增加有效覆蓋面積，節約執行任務時間。

軍事領域可廣泛應用于廣域搜索偵查監視、邊境巡邏搜救、城市反恐維穩等領域，并可衍生新的作戰模式，提升體系作戰效能。無人機集群因其典型優勢，有望在未來戰場的協同探測、協同攻擊、干擾壓制等各方面發揮巨大作用，成為一支不可忽視的新質力量。

無人機偵察任務集群，目的是在戰斗前期實時將戰場數據傳回地面控制站。無人機集群系統包含多個飛行器分系統(無人機)及與其配套的控制站、數據通訊鏈路、GPS裝置、起飛(發射)回收裝置和檢測裝置等組成。任務可分為五個階段：起飛階段、巡航階段、任務階段、返航階段、著陸階段。但是，目前并沒有專門的模型對階段任務、階段任務之間的關系和階段任務各種參數進行描述分析，無法反映各任務階段之間的定量關系，無法為無人機體系可靠性研究提供規范的任務信息。

發明內容

本發明需要解決的技術問題是提供一種基于鄰接關系的集群無人機任務模型構建方法，以解決無法反映各任務階段之間的定量關系及無法為無人機體系可靠性研究提供規范的任務信息的問題。

為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案如下。

基于鄰接關系的集群無人機任務模型構建方法，包括以下步驟：

S1、建模分析：

S11、鄰接關系分析，確定階段任務之間的鄰接關系；

S12、按照階段任務在時間上交叉程度，將階段任務之間的時序關系分為串行關系和并行關系；

S2、確定建模語言：確定所需的描述元素和語法規則；

S3、任務分解：

S31、將任務分成若干個大的任務段落；

S32、根據任務分解原則及階段任務的界定標準，將每個任務段落分解成滿足任務模型所需的階段任務；

S4、繪制階段任務序列：將階段任務按照時順和鄰接關系，用階段任務節點、鄰接節點和時序連接線組織繪制出來；

S5、繪制并填寫階段任務要求的參數表格；

S6、檢驗模型，對模型的合法性和有效性進行檢查和驗證，構建任務時序模型；

S7、基于步驟S6中階段任務之間的鄰接關系，建立任務參數模型。