[发明专利]基于人机博弈的无人艇自主能力测试系统及方法

权利要求书

1.一种基于人机博弈的无人艇自主能力测试系统，其特征在于，包括：

场景仿真模块，用于在场景中模拟被试无人艇或陪试艇的位置和姿态；

水动力仿真模块，用于解算被试无人艇或陪试艇在下一循环时刻的位置和姿态；

人员显控模块，用于控制水动力仿真模块中被试无人艇或陪试艇的动力学模型；

试验监控管理模块，用于监控整个试验过程。

2.根据权利要求1所述的基于人机博弈的无人艇自主能力测试系统，其特征在于，所述场景仿真模块包括：

无人艇传感器仿真引擎和三维视景可视化仿真引擎。

3.根据权利要求2所述的基于人机博弈的无人艇自主能力测试系统，其特征在于，所述水动力仿真模块包括：

无人艇水动力数值解算单元和无人艇风浪数值模拟单元。

4.根据权利要求3所述的基于人机博弈的无人艇自主能力测试系统，其特征在于，所述人员显控模块包括：

无人艇传感数据显示单元、无人艇状态数据显示单元、无人艇航向控制系统操纵杆、无人艇动力控制系统操纵杆和无人艇运行模式切换开关。

5.根据权利要求4所述的基于人机博弈的无人艇自主能力测试系统，其特征在于，所述试验监控管理模块包括：

微试验启停控制操作人机界面和试验过程数据监控人机界面。

6.根据权利要求5所述的基于人机博弈的无人艇自主能力测试系统，其特征在于：所述测试系统可以连接被测无人艇集群，所述被测无人艇集群包括多个同时接入所述测试系统的无人艇控制器。

7.根据权利要求6所述的基于人机博弈的无人艇自主能力测试系统，其特征在于：所述测试系统还可以连接陪试艇集群，所述陪试艇集群包括多个同时接入所述测试系统的人员线控模块。

8.一种如权利要求1-7任意一项所述的基于人机博弈的无人艇自主能力测试系统的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

开始仿真循环周期；

在场景仿真模块中，获取被测无人艇传感器和陪试艇的感知数据；

被测无人艇控制器接收场景仿真模块发送的被测无人艇传感器感知数据，人员显控模块接收场景仿真模块发送的陪试艇传感器感知数据；

被测无人艇控制器根据接收到的被测无人艇传感器数据，得到被测无人艇的控制指令并将控制指令发送给水动力仿真模块；试验陪试人员根据接收到的陪试无人艇传感器数据，陪试人员通过人员显控模块将操艇指令发送给水动力仿真模块；

水动力仿真模块接收操艇指令，根据被测无人艇和陪试艇的当前运动状态以及操艇指令，解算得到被试无人艇和陪试艇在下一循环时刻的位置和姿态；

根据水动力仿真模块的计算结果，更新场景仿真模块中被测无人艇和陪试艇的位置和姿态；

等待下一仿真循环周期。

9.根据权利要求8所述的基于人机博弈的无人艇自主能力测试系统的测试方法，其特征在于：所述水动力仿真在根据无人艇当前运动状态与操艇指令解算无人艇下一循环时刻位置和姿态的过程中，考虑了风浪流对无人艇的作用效果，风浪流参数的设置可在所述试验监控管理模块中设置；

所述仿真场景包括静态场景模型和动态场景模型，所述静态场景模型包括岛礁、岸滩、水上固定平台，所述动态场景模型包括所述被测无人艇模型、所述陪试艇模型、风浪流模型、天气模型、水上锚系平台模型。

10.根据权利要求9所述的基于人机博弈的无人艇自主能力测试系统的测试方法，其特征在于：本方法通过同时接入多个由所述被测无人艇控制器操控的被测无人艇和多个由人员操控的陪试艇，可以实现自主无人艇集群与人员操控艇集群的博弈，进而完成对无人艇集群自主能力的测试。