一种无人蜂群试验的可视化任务配置方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种无人蜂群试验的可视化任务配置方法及系统。本方法的步骤包括：1)在无人蜂群场景中配置试验环境，包括选择试验地图、配置天气与光照；2)在可视化的试验地图中添加静态目标、动态目标和区域并设置区域属性；3)针对试验环境中的静态目标、动态目标和区域信息创建无人蜂群子任务；4)设置无人蜂群子任务的任务逻辑关系、串并行关系以及子任务在逻辑上的分支选择，组成无人蜂群试验的可视化任务整体流程；5)根据可视化任务整体流程生成无人蜂群试验的任务描述文件。本发明专利技术使用可视化任务配置方法，不仅可以看到任务整体流程，还可以直观地看到任务逻辑结构、任务内部逻辑、串并行任务。串并行任务。串并行任务。

【技术实现步骤摘要】
一种无人蜂群试验的可视化任务配置方法及系统


[0001]本专利技术属于计算机软件
，具体涉及一种无人蜂群试验的可视化任务配置方法及系统。

技术介绍

[0002]现阶段，无人机系统的种类和任务类型越来越广泛，其在救援、勘探、反恐、作战等民用和军用各个领域中均呈现出快速发展并扩散的趋势，并具有低伤亡率、低成本、使用限制少、隐蔽性好以及能够在恶劣环境下执行任务等优点。随着无人机系统自主化、网络化通信技术以及群体智能理论的发展，以无人机蜂群的形式执行任务将是未来应用的重要实现形式。
[0003]由于无人蜂群技术正处于发展阶段，无人蜂群想要在各个领域中投入实际使用往往需要通过大量的仿真试验或现场试验才可能获取到满意的解决方案。因此急需高效、合理的无人蜂群任务配置技术，用以支持无人蜂群的大量试验。
[0004]开展无人蜂群的试验活动需要任务执行方案的描述文件，如墨子联合作战推演系统中的作战任务编辑模块中采用表单的形式为无人蜂群试验制定和展示试验任务。但是，对于涉及多种类型试验任务的大规模无人蜂群试验，以表单形式创建和展示任务，往往看不到任务的整体流程和内部逻辑关系，不便于试验人员做到试验任务的合理性检查以及任务配置的改进。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种无人蜂群试验的可视化任务配置方法及系统。
[0006]本专利技术提出了一种无人蜂群试验的可视化任务配置方法，基于由点到面、由局部到整体的设计思路，首先设置环境所需的地图、天气、光照、目标、区域等，其次从地图场景中的目标、区域入手，设置相应子任务，然后从任务整体逻辑的角度出发，对于起飞、等待、条件选择、结束环节以及各子任务环节进行可视化任务逻辑编排，最后生成无人蜂群试验的任务描述文件。
[0007]本专利技术还提出了一种无人蜂群试验的可视化任务配置系统，包含环境配置模块、任务配置模块、数据库模块等模块。
[0008]为了实现上述目的，第一方面，本专利技术提出了一种无人蜂群试验的可视化任务配置方法，如图1所示，包括以下步骤：
[0009]步骤1：在无人蜂群场景中配置试验环境，包括选择试验地图、配置天气与光照；
[0010]步骤2：在可视化的试验地图中添加静态目标、添加动态目标、添加区域并设置区域属性等；
[0011]步骤3：针对试验环境中的静态目标、动态目标、区域等设计无人蜂群子任务；
[0012]步骤4：设计无人蜂群子任务的任务逻辑关系、串并行关系以及子任务在逻辑上的
分支选择，组成无人蜂群试验的可视化任务整体流程；
[0013]步骤5：生成无人蜂群试验的任务描述文件。
[0014]进一步的，步骤1中配置试验环境，包括配置地图、天气、光照等，具体如下：
[0015](1)选择试验地图并进行可视化，对于仿真试验环境可直接获取仿真数据生成仿真地图，对于现场试验环境可根据实际测绘数据进行地图的可视化。
[0016](2)天气设置主要是通过参数化的设定来预设天气条件，可以从降雨量、降雪量、云量、雨量、风力等级等方面设置。对于仿真环境试验可在仿真环境中直接设置天气条件，对于真实环境试验则需要必要的人为干预或者等待合适的天气条件。
[0017](3)光照设置主要是通过参数化的设定来预设光照条件，可以从光照时间点、光源颜色、高度角、方位角等方面设置。对于仿真环境试验可在仿真环境中直接设置光照条件，
[0018]对于真实环境试验则需要必要的人为干预或者等待合适的光照条件。
[0019]进一步的，步骤2中添加静态目标、动态目标和区域，并进行区域标记，具体如下：
[0020](1)添加静态目标，如建筑目标、静止的车辆等，静态目标需要设置目标的类型、名称、坐标位置等数据。
[0021](2)添加动态目标，如雷达、动态车辆、人员等，动态目标需要设置目标的类型、名称、坐标位置、活动范围。
[0022](3)添加区域，包括矩形、圆形和自定义区域；对于矩形和圆形区域，基于可视化地图可以设置区域的中心点、大小和位置；对于自定义区域，可通过可视化地图中标出关键点，组成自定义区域；同时可以对已添加的区域设置禁飞、电磁干扰、风场等标记。
[0023]由于无人蜂群试验中涉及的地图面积可能相当大，这里的添加静态目标、动态目标、区域操作均可结合可视化地图的拖拽和缩放，快速定位到目标和区域的所在位置。
[0024]进一步的，步骤3设计静态目标、动态目标、区域等的子任务，包括目标点添加、创建子任务等，具体如下：
[0025](1)添加目标点：基于所选可视化地图，对于无人蜂群在任务执行过程中需要到达的指定位置，可通过在地图中点击等方式添加目标点，并在可视化地图中标出。目标点是指在地图中选取的一个点，是指蜂群在任务执行中必须达到的某个地点，比如蜂群到目标点A集合。
[0026](2)创建子任务：首先在可视化地图中选择已添加的某一静态目标、动态目标、区域、目标点，输入任务的名称、类型、时间等信息，完成一项子任务的创建。
[0027]需要注意的是，所有任务均对无人蜂群整体进行设置，不是对无人蜂群中的某个单一无人机设置任务。对于同一个静态目标、动态目标、区域、目标点，可以设置多个子任务。
[0028]进一步的，步骤4可视化任务流程编辑覆盖了本次无人蜂群试验的任务逻辑组织的全过程。编辑任务流程具体如下：
[0029](1)在任务的最开始设计无人蜂群“起飞”环节，在地图场景中设置无人蜂群起飞的位置，完成“起飞”环节的设定；
[0030](2)设计针对静态目标、动态目标、区域、目标点等子任务的先后执行顺序、逻辑关系、串并行关系，组成若干个任务片段；具体设计如下：
[0031]1)建立逻辑节点库，每个逻辑节点包含了形状(Shape)、文本域(TxtBlock)、图片
(Picture)、绘制区域(Panel)，形状包括圆形、矩形、菱形等，文本域用于编辑逻辑节点的任务名，图片用于显示子任务的缩略图，绘制区域用于初始化逻辑节点的绘制；
[0032]逻辑节点还包含了上、下、左、右四个端口，用于后续绘制可视化任务逻辑流程图；
[0033]2)建立逻辑关系连线库，每条逻辑关系连线的属性有入口、入口端口、出口、出口端口、颜色等，入口表示连线是从哪个逻辑节点引出的，入口端口表示连线是从逻辑节点的哪个端口引出的，出口表示连线将引入哪个逻辑节点，出口端口表示连线引入逻辑节点的某个端口，颜色用于定义逻辑关系连线的颜色属性；
[0034]3)在逻辑节点库中选择步骤3创建的子任务对应的逻辑节点，并在可视化面板中按先后逻辑顺序排列，使用逻辑关系连线将逻辑节点连接起来，形成初步的任务片段。
[0035](3)使用逻辑选择分支将若干个任务片段关联起来，同时确定任务片段之间的跳转条件，组织试验任务的流程；逻辑选择分支的属性有入口、出口、判定条件，其中入口通常有一个或多个，用于输入逻辑选择的条本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无人蜂群试验的可视化任务配置方法，其步骤包括：1)在无人蜂群场景中配置试验环境，包括选择试验地图、配置天气与光照；2)在可视化的试验地图中添加静态目标、动态目标和区域并设置区域属性；3)针对试验环境中的静态目标、动态目标和区域信息创建无人蜂群子任务；4)设置无人蜂群子任务的任务逻辑关系、串并行关系以及子任务在逻辑上的分支选择，组成无人蜂群试验的可视化任务整体流程；5)根据可视化任务整体流程生成无人蜂群试验的任务描述文件。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述区域包括矩形区域、圆形区域或自定义区域；基于可视化地图设置区域的中心点、大小和位置生成所述矩形区域或圆形区域；通过可视化地图中标出关键点生成所述自定义区域；所述区域中设置有设定标记信息作为区域属性。3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，创建所述无人蜂群子任务的方法为：基于所选可视化地图，在无人蜂群任务执行过程中需要到达的指定位置添加目标点，并在可视化地图中标出；然后在可视化地图中选择一项蜂群子任务所需的静态目标、动态目标、区域、目标点，输入该项蜂群子任务的名称、类型、时间信息，完成该项蜂群子任务的创建。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，同一静态目标、动态目标、区域、目标点对应多个蜂群子任务。5.如权利要求1或2或3所述的方法，其特征在于，生成所述可视化任务整体流程的方法：a)在所述试验地图中设置无人蜂群起飞的位置，完成“起飞”环节的设定；b)设置各所述蜂群子任务的先后执行顺序、逻辑关系、串并行关系，得到若干个任务片段；c)使用逻辑选择分支将各所述任务片段关联起来并设置各所述任务片段之间的跳转条件，其中所述逻辑选择分支的属性包括入口、出口、判定条件，其中入口用于输入逻辑选择的条件，出口用于在不同条件下做出不同任务片段的跳转，判定条件用于判断入口的逻辑节点是否符合该逻辑选择分支的逻辑判定条件；d)设置任务结束条件，得到所述可视化任务整体流程。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，得到所述任务片段的方法为：b1)建立逻辑节点库，每个逻辑节点包含形状、文本域、图片、绘制区域；其中文本域用于编辑逻辑节点的任务名，图片用于显示子任务的缩略图，绘制区域用于初始化逻...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛云志，董乾，孟令中，王鹏淇，杨光，师源，武斌，
申请(专利权)人：中国科学院软件研究所，
类型：发明
国别省市：