基于逻辑关系的集群无人机任务模型构建方法技术

本发明专利技术公开了一种基于逻辑关系的集群无人机任务模型构建方法，包括以下步骤：S1、建模分析：逻辑关系分析，确定上下层阶段任务之间的逻辑关系；S2、确定建模语言；S3、任务分解；S4、绘制每个下层的阶段任务节点；S5、绘制逻辑关系符号；S6、检验模型，构建任务逻辑关系模型；S7、基于步骤S6中各层阶段任务之间的逻辑关系，建立任务参数模型。本发明专利技术通过构建任务逻辑关系模型对上层阶段任务与下层阶段任务之间逻辑关系的规范化描述，能够反映下层阶段任务是如何影响上层阶段任务的；并且基于逻辑关系构建的任务参数模型能够准确反映阶段任务下体系某一层与其下属层次时间、任务量、任务完成概率之间的定量关系。

【技术实现步骤摘要】
基于逻辑关系的集群无人机任务模型构建方法
本专利技术涉及无人机
，更具体涉及一种基于逻辑关系的集群无人机任务模型构建方法。
技术介绍
无人机也称无人航空器，是将无人机飞行器、机载传感器、机载任务设备、指挥控制系统、通信系统、测控系统、综合保障系统等整合为一体的无人机系统。无人机集群由具备有限自主能力的多个无人机组成，它们通过自组织机制，在没有集中指挥控制的情况下，通过相互间通信产生整体效应，实现较高程度的自主协作，从而能在尽量少的人员干预下完成预期的任务目标。无人机集群不仅在军事方面用途广泛，而且在物流、农业、应急救援、遥感与对地观测、管道巡检等民用领域崭露头角。比如，在国土资源监测中，无人机集群以协同模式同时对区域进行监控，可以很大程度上实现区域的同步监控，增加有效覆盖面积，节约执行任务时间。军事领域可广泛应用于广域搜索侦查监视、边境巡逻搜救、城市反恐维稳等领域，并可衍生新的作战模式，提升体系作战效能。无人机集群因其典型优势，有望在未来战场的协同探测、协同攻击、干扰压制等各方面发挥巨大作用，成为一支不可忽视的新质力量。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于逻辑关系的集群无人机任务模型构建方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、建模分析：逻辑关系分析，确定上下层阶段任务之间的逻辑关系；/nS2、确定建模语言：确定所需的描述元素和使用规则；/nS3、任务分解：确保所有下层阶段任务或阶段任务序列的开始时间、结束时间与上层阶段任务的开始、结束时间一致；/nS4、绘制每个下层的阶段任务节点，形成下层的阶段任务序列；/nS5、绘制逻辑关系符号：分析高层的阶段任务与各所属下层阶段任务序列之间的逻辑关系，将各下属层次的阶段任务序列用逻辑关系连接线和逻辑关系节点组织连接起来；/nS6、检验模型，对模型的合法性和有效性进行检查和验证，构建任务逻辑关系模型...

【技术特征摘要】
1.基于逻辑关系的集群无人机任务模型构建方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、建模分析：逻辑关系分析，确定上下层阶段任务之间的逻辑关系；
S2、确定建模语言：确定所需的描述元素和使用规则；
S3、任务分解：确保所有下层阶段任务或阶段任务序列的开始时间、结束时间与上层阶段任务的开始、结束时间一致；
S4、绘制每个下层的阶段任务节点，形成下层的阶段任务序列；
S5、绘制逻辑关系符号：分析高层的阶段任务与各所属下层阶段任务序列之间的逻辑关系，将各下属层次的阶段任务序列用逻辑关系连接线和逻辑关系节点组织连接起来；
S6、检验模型，对模型的合法性和有效性进行检查和验证，构建任务逻辑关系模型；
S7、基于步骤S6中各层阶段任务之间的逻辑关系，建立任务参数模型。


2.根据权利要求1所述的基于逻辑关系的集群无人机任务模型构建方法，其特征在于，所述步骤S1中，逻辑关系包括：
与：若高层任务可分成n个低层任务，当且仅当所有低层任务都成功时高层任务才成功，或只要一个低层任务失败则高层任务失败，这时高层任务与n个低层任务构成与关系：
或：若高层任务可分成n个低层任务，只要有一个低层任务成功高层任务就成功，当且仅当所有低层任务都失败时高层任务才失败，这时高层任务与n个低层任务构成或关系；
表决：若高层任务可分成n个低层任务，只要有k个或k个以上低层任务成功，则高层任务成功，这时高层任务与n个低层任务构成表决关系；以及
冷储备：若高层任务可分成n个低层任务，n个低层任务按照序号依次执行，第1个低层任务执行时，其他低层任务不执行作为冷贮备，当第1个低层任务失败时，贮备的任务逐个去顶替它，直到n个低层任务全部失败，则高层任务失败；这时高层任务与n个低层任务构成冷贮备关系。


3.根据权利要求2所述的基于逻辑关系的集群无人机任务模型构建方法，其特征在于，所述步骤S7中，任务参数模型包括任务时间参数模型、任务量参数模型、任务完成概率模型。


4.根据权利要求3所述的基于逻辑关系的集群无人机任务模型构建方法，其特征在于，基于逻辑关系的任务时间模型为：
ts＝tis,te＝tie(i＝1,…,n)
式中，n表示体系下属集群或无人机系统的数量，ts和te(ts＜te)分别为体系阶段任务的开始和结束时间，tis和tie(tis＜tie)分别为第i个下属集群或无人机系统阶段任务或阶段任务序列的开始和结束时间。


5.根据权利要求3所述的基于逻辑关系的集群无人机任务模型构建方法，其特征在于，
设体系某集群下辖n个无人机系统，该集群阶段任务任务量为tW，第i个下属无人机系统阶段任务的任务量为ti，i＝1,…,n，分别针对各种基本逻辑关系建立任务量模型；
当n个下属无人机系统与该集群任务之间的逻辑关系为与，下属无人机系统与集群任务任务量之间的关系为：
t1+t2+…+tn＝tW；
当n个无人机系统与该集群任务之间的逻辑关系为或，总任务量为tW时，至少有一个无人机系统的任务量为tW，即：
ti＝tw(i∈I，I是{1～n}的非空子集)；<...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂成龙，徐英，于永利，董海瑞，张华鑫，张玉泉，董岳，
申请(专利权)人：河北交通职业技术学院，河北华佳昇科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13