一种机载无人机蜂群任务协同管理系统.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114995511A(43)申请公布日2022.09.02(21)申请号202210793945.8(22)申请日2022.07.05(71)申请人中国人民解放军陆军航空兵学院地址101116北京市通州区台湖镇台湖大街9号(72)发明人李五洲郝文龙王旭东罗波陈峻峰张翼毕嘉张志远(74)专利代理机构北京科名专利代理有限公司11468专利代理师陈朝阳(51)Int.Cl.G05D1/10(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称一种机载无人机蜂群任务协同管理系统(57)摘要本发明公开了一种机载无人机蜂群任务协同管理系统，包括机载蜂群指挥控制系统、数据链和蜂群无人机协同控制系统组成，其中，机载蜂群指挥控制系统包括人机交互平台、机载任务评估系统和机载任务规划系统，数据链完成机载蜂群指挥控制系统与无人机之间的通信，以及无人机与无人机的通信；机载任务评估系统处理无人机上雷达、激光或红外各类传感器的数据，对任务进行评估；任务规划系统完成蜂群无人机之间协同任务决策；所述的任务规划系统包括任务层、航路层以及控制层，本发明实现了蜂群无人机在未知环境中执行任务时出现异常状况时的短时间内作出决策；同时实现了蜂群无人机在已知环境中执行任务时，对任务的预先分配和执行过程中的动态调整。CN114995511ACN114995511A权利要求书1/1页1.一种机载无人机蜂群任务协同管理系统，用于对无人机蜂群下达任务，完成任务评估，实现多无人机间任务协调，其特征在于，所述的机载无人机蜂群任务协同管理系统包括机载蜂群指挥控制系统、数据链和蜂群无人机协同控制系统组成，其中，机载蜂群指挥控制系统包括人机交互平台、机载任务评估系统和机载任务规划系统，数据链完成机载蜂群指挥控制系统与无人机之间的通信，以及无人机与无人机的通信；机载任务评估系统处理无人机上雷达、激光或红外各类传感器的数据，对任务进行评估；机载任务规划系统完成蜂群无人机之间协同任务决策；其中，所述的机载任务规划系统包括任务层、航路层以及控制层，任务层进行任务评估与决策，接受任务下达指令，进行通信及任务分配；其中任务下达指令的目标信息用于根据任务协同管理系统中无人机的现有资源进行任务分配辅助决策；任务分配结果以决策或任务分配策略的形式储存于任务队列中；航路层进行协调任务执行，包括航路规划模块，根据任务队列中分配策略生成数字地图中可飞航路点，控制无人机完成飞行；控制层包括编队控制系统、机上飞行控制系统，向各机上受控单元发送控制指令并监控其工作状态，用于编队协同控制和单无人机控制，长机控制依据可飞航路点和发送指令控制无人机舵面、油门等完成飞行动作，使其按规划航路飞行，跟随无人机通过编队控制器完成无人机的飞行。2.根据权利要求1所述的一种机载无人机蜂群任务协同管理系统，其特征在于，所述的任务层的协同任务分配流程为，任务下达后，全体无人机根据目标信息进行搜索；发现目标后，任务协同管理系统对目标进行评估；确认目标后，将对目标执行的任务分解为可由无人机蜂群执行的任务队列；任务分配过程将任务队列中的任务分配至每一无人机执行；进行损伤评估，在确认目标成功后，等待执行新的任务；否则，对目标进行再次威胁评估和任务分配。3.根据权利要求1所述的一种机载无人机蜂群任务协同管理系统，其特征在于，所述的航路层具体流程为，依据任务层下达的任务分配策略，获取无人机状态信息后，利用数字地图生成无人机蜂群的可飞航路，再根据编队协同控制，优化航路后得到蜂群的可飞航路点队列。4.根据权利要求3所述的一种机载无人机蜂群任务协同管理系统，其特征在于，所述的控制层具体流程为，控制层依据状态信息将可飞航路点队列分解为一系列飞行动作，依据动作产生连续时间指令控制无人机飞行控制系统完成飞行。2CN114995511A说明书1/3页一种机载无人机蜂群任务协同管理系统技术领域[0001]本发明涉及无人机技术领域，具体为一种机载无人机蜂群任务协同管理系统。背景技术[0002]在直升机机载蜂群无人机的任务分配中，由于单次执行任务时投入使用的蜂群无人机规模扩大，对直升机机载指挥控制系统提出更高的要求。无人机在未知环境中执行任务时，难以预料的情况的出现要求无人机和直升机机载蜂群指挥系统在短时间内作出决策。同时，无人机在已知环境中执行任务时，对任务的预先分配和执行过程中的动态调整也对任务分配系统提出了更高的要求。建立合理的任务规划总体构架是解决任务分配问题的前提。[0003]针对现有技术存在的上述不足，提出本发明。发明内容[0004]针对上述问题，本发明的目的是提供一种机载无人机蜂群任务协同管理系统。[0005]为实现本发明的发明目的，本发明提供的技术方案是一种机载无人机蜂群任务协同管理