[发明专利]一种支持多模分发的无人系统任务规划结果的表示方法

说明书

本发明提供了一种支持多模分发的无人系统任务规划结果的表示方法，将任务规划结果用固定格式的消息字进行表示，根据信息传输链路带宽大小将不同个数的消息字组合成超字进行传输，以支持各种模式下的任务规划结果分发。本方法通过对任务规划结果进行细分，形成相对独立的、固定格式的消息字，有利于对任务规划结果进行局部的增加、删除和修改等操作。对于人在环路的任务重规划，细分的消息字可灵活地组装成合适大小的超字，能够适应不同传输带宽的信息传输链路。同时，这种结构化、规范化的表示方法，可以实现任务规划系统和无人系统执行平台的解耦合，使得任务规划结果具备通用性。

技术领域

本发明属于电子信息工程技术领域，具体涉及到任务规划结果的结构化表示方法。

背景技术

随着无人系统智能化水平的不断提高，无人系统独立、自主地完成特定任务成为可能。然而，一方面由于无人系统硬件平台和软件算法的限制，如处理器单元、存储器单元、电源及相应能支持的智能算法等，无人系统在智能感知层面需要人的辅助才能确保完全无误地识别周边环境，另一方面，受限于社会学、伦理学等，无人系统在智能决策层面需要人的参与才能确保其关键行动为大众所接受。因此，基于人参与下的智能感知和智能决策、以及无人系统完全自主地智能处理的有人/无人协同智能系统正成为智能无人系统发展的一个重要方向。

无人系统任务规划是人制定的、无人系统可执行的、一段时间内的行动规划，包括行动前的任务规划和行动中的任务再规划。由于任务的复杂性和连续性，任务规划结果的表示形式也多种多样。最常见的是任务规划系统和执行系统紧耦合，其规划结果是基于特定平台的私有格式。较为通用的表示方法有统一建模语言(UML)和可扩展标记语言(XML)。前者实质上是流程图，反映了行动和动作的时序。后者实质上是易于扩展的树状图，描述了任务分解后各个执行实体的动作顺序和逻辑关系。

但是，上述方法均是将任务规划结果作为一个整体交给无人系统读入、理解和执行。一旦需要对任务规划结果的局部进行增加、删除或修改时，只能重新生成一个完整的任务规划结果，然后传递给无人系统。同时，上述方法主要针对行动前的任务规划，即预先任务规划。若在任务执行过程中需要人工干预，基于新的环境生成新的任务规划，上述方法将带来较大的数据量，不利于实时地或近实时地更新任务规划。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种结构化的表示方法，针对无人系统任务规划结果的输出，能够支持预先任务规划和人在环路的任务重规划在多种信息传输带宽中进行分发。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括以下步骤：

(1)将任务规划结果分成四部分，包括平台载荷描述、任务目标描述、群体行为描述和单体行为描述；其中，平台载荷描述细分为平台信息和载荷信息，任务目标描述细分为任务区域信息和目标位置信息，群体行为描述细分为任务编队信息和控制交替信息，单体行为描述细分为航路点信息和载荷控制信息；细分后的各种信息具有固定的格式，将具有固定格式的信息称为消息字；

(2)根据各个消息字中设定的字段的含义及相应的取值范围，将任务规划结果的具体参数值对应填充到消息字的各个字段，从而用若干个消息字来完整地表达任务规划结果；假设任务规划结果用N_A个字长固定为L_m的消息字来表示；

(3)根据链路一次传输的最大字长L确定每次传输的消息字个数N＝L/L_m，若不为整数则向下取整；N个同时传输的消息字称之为超字，且不同类型的消息字混合构成超字；由于任务规划结果共有N_A个消息字，则需要n＝N_A/N次传输才能将任务规划结果发送给无人平台；n若不为整数则向上取整；