一种人机决策冲突的消解方法和装置制造方法及图纸

技术编号:33504835 阅读:20 留言:0更新日期:2022-05-19 01:14
本发明专利技术涉及一种人机决策冲突的消解方法和装置,属于无人机技术领域,解决了现有人的指令与无人机正在执行的指令相冲突的问题。方法包括基于无人机群的一致性协议产生机器决策规则,并将生成的第一相对状态变量与第一通信拓扑矩阵作为系统变量输入无人机集群模型;通过对机器决策规则进行改进产生人类决策规则,并将生成的第二相对状态变化与第二通信拓扑作为扰动输入无人机集群模型;判断无人机集群模型中的系统变量和扰动是否会造成冲突;以及当造成冲突时,利用抗规则干扰观测器校正无人机集群制导律并将校正后的无人机集群制导律反馈至无人机集群模型和一致性协议。消解人的指令与无人机正在执行的指令间的冲突。的指令与无人机正在执行的指令间的冲突。的指令与无人机正在执行的指令间的冲突。

【技术实现步骤摘要】
一种人机决策冲突的消解方法和装置


[0001]本专利技术涉及无人机
,尤其涉及一种人机决策冲突的消解方法和装置。

技术介绍

[0002]无人机,即无人机驾驶飞机(UAV,Unmanned Aerial Vehicle),是采用无线电设备及机载程序控制装置操纵的不载人飞行器。随着无人机技术的不断发展,无人机在民用领域和军用领域都起着越来越重要的作用。与载人飞机相比,无人机具有成本低、体积小、生存能力强等特点,这些特点使得运用无人机进行应急救援、数据采集和信息侦查等方面具有广阔前景。
[0003]由于无人机正在执行的任务含有集群内部相对位置约束,通信网络构建所需的无人机间的相对通信距离不能快速地、高频率地改变,因而导致人的指令与无人机正在执行的指令相冲突,这就会是无人机集群不稳定,容易出现各种事故,例如,指令矛盾导致无人机集群内部成员相互碰撞。

技术实现思路

[0004]鉴于上述的分析,本专利技术实施例旨在提供一种人机决策冲突的消解方法和装置,用以解决现有无人机正在执行任务中集群内部相对位置约束导致人的指令与无人机正在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种人机决策冲突的消解方法,其特征在于,包括:基于无人机群的一致性协议产生机器决策规则,并将所述机器决策规则生成的无人机要执行的第一相对状态变量与第一通信拓扑矩阵作为系统变量输入无人机集群模型,其中,所述机器决策规则包括无人机集群制导律;通过对所述机器决策规则进行改进,产生人类决策规则,并将所述人类决策规则生成的所述无人机要执行的第二相对状态变化与第二通信拓扑作为扰动输入所述无人机集群模型;判断所述无人机集群模型中的所述系统变量和所述扰动是否会造成冲突;以及当造成所述冲突时,利用抗规则干扰观测器校正所述无人机集群制导律并将校正后的无人机集群制导律反馈至所述无人机集群模型和所述一致性协议。2.根据权利要求1所述的人机决策冲突的消解方法,其特征在于,利用抗规则干扰观测器校正无人机集群制导律进一步包括:将人类决策输出结果和机器决策输出结果输入所述抗规则干扰观测器;所述抗规则干扰观测器模拟所述无人机集群模型接收到所述扰动后的改变项;以及利用所述改变项辅助校正所述无人机集群制导律以抵消所述扰动对所述无人机集群模型的影响。3.根据权利要求2所述的人机决策冲突的消解方法,其特征在于,通过以下公式表示所述抗规则干扰观测器z:其中,g为所述机器决策规则的无人机集群制导律,为所述人类决策规则的无人机集群制导律,σ
g
为每相邻两次采样时间之间的时延Δt内的制导律阈值为σ
g
,Δg为的误差以及sign(.)是符号函数。4.根据权利要求1所述的人机决策冲突的消解方法,其特征在于,进一步包括:当未造成所述冲突时,利用人类决策输出结果改进无人机集群制导律;以及将改进后的无人机集群制导律反馈至所述无人机集群模型和所述一致性协议。5.根据权利要求3所述的人机决策冲突的消解方法,其特征在于,通过以下公式确定所述制导律阈值为σ
g
:Δg=|g(t
k+1
)-g(t
k
)|≤σ
g
,其中,g(t
k+1
)和g(t
k
)分别为第k个采样点的时间t
k
与第k+1个采样点的时间处的制导律阈值。6.根据权利要求1所述的人机决策冲突的消解方法,其特征在于,所述无人机群的一致性协议为minV(x,A,g)(t),其中,x为相对状态变量x=[r,λ,V
r
,V
λ
],其中,r为追随者-领导者间的相对距离,λ是视线角,V
r
是所述追随者与所述领导者间沿着视线方向的相对速度,V
λ
是所述追随者与所述领导者间垂直于视线方向的相对速度;A为通讯拓扑矩阵A=[a
ij
],其中,a
ij
是通讯拓扑矩阵A的第i行,第j列元素;以及g为制导律g=[A
Fr
,A

],其中,A
Fr
为跟随者无人机加速度沿着跟随者无人机和领导者<...

【专利技术属性】
技术研发人员:魏小倩陈远方刘洋张利剑范新安
申请(专利权)人:北京机械设备研究所
类型:发明
国别省市:

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