水面无人系统非确定性多变因素的自主等级变换方法技术方案

本发明专利技术公开了一种水面无人系统非确定性多变因素的自主等级变换方法。该方法包括：通过水面无人系统的载荷设备获取环境信息和本艇信息；根据所述环境信息识别获取目标信息；对所述目标信息、本艇信息和所述环境信息进行处理，生成统一态势信息；根据所述环境信息和当前任务进行自主等级的决策，根据所述统一态势信息对所述当前任务进行规划。可见，本发明专利技术将可变自主机制引入水面无人系统，一方面提高了水面无人系统的远程作业能力，另一方面推动了水面无人系统的实际应用。了水面无人系统的实际应用。了水面无人系统的实际应用。

Autonomous grade transformation method for uncertain and variable factors of surface unmanned system

【技术实现步骤摘要】
水面无人系统非确定性多变因素的自主等级变换方法


[0001]本专利技术涉及无人系统领域，特别涉及一种水面无人系统非确定性多变因素的自主等级变换方法、装置、电子设备、计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]不同于传统的自动化，无人智能装备的自主性是无人系统拥有感知、观察、分析、交流、计划、制定决策、行动能力，并且完成人类通过人机交互布置给它的任务。
[0003]由于在实际作业环境下，水面无人装备需要根据各种因素的影响不断地进行局部重规划，会出现水面无人装备原计划的任务目标、类型等的变化，引起水面无人装备系统任务有关的不确定性问题，导致现有的水面无人装备的远程作业能力差、实际应用受到限制。

技术实现思路

[0004]鉴于上述问题，提出了本专利技术以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的水面无人系统非确定性多变因素的自主等级变换方法、装置、电子设备、计算机可读存储介质。
[0005]本专利技术的一个实施例提供一种水面无人系统非确定性多变因素的自主等级变换方法，该方法包括：
[0006]通过水面无人系统的载荷设备获取环境信息和本艇信息；
[0007]根据所述环境信息识别获取目标信息；
[0008]对所述目标信息、本艇信息和所述环境信息进行处理，生成统一态势信息；
[0009]根据所述环境信息和当前任务进行自主等级的决策，根据所述统一态势信息对所述当前任务进行规划。
[0010]可选地，在根据所述统一态势信息对所述当前任务进行规划之后，所述方法还包括：
[0011]对规划后的任务的执行进行航行控制和载荷控制。
[0012]可选地，所述环境信息包括目标位置、目标速度、目标方位。
[0013]可选地，所述本艇信息包括本艇所在位置和航姿信息。
[0014]可选地，所述目标信息包括目标类型、颜色和位置。
[0015]可选地，所述水面无人系统的自主等级包括全自主、用户确认、用户协助和全手动。
[0016]可选地，所述根据所述环境信息和当前任务进行自主等级的决策，包括：
[0017]根据所述环境信息和当前任务对用户的权利范围和所述水面无人系统的权利范围进行划分。
[0018]本专利技术的另一个实施例提供一种水面无人系统非确定性多变因素的自主等级变换装置，包括：
[0019]第一信息获取单元，用于通过水面无人系统的载荷设备获取环境信息和本艇信
息；
[0020]第二信息获取单元，用于根据所述环境信息识别获取目标信息；
[0021]统一态势信息生成单元，用于对所述目标信息、本艇信息和所述环境信息进行处理，生成统一态势信息；
[0022]决策规划单元，用于根据所述环境信息和当前任务进行自主等级的决策，根据所述统一态势信息对所述当前任务进行规划。
[0023]可选地，该装置还包括：
[0024]控制单元，用于对规划后的任务的执行进行航行控制和载荷控制。
[0025]可选地，所述环境信息包括目标位置、目标速度、目标方位。
[0026]可选地，所述本艇信息包括本艇所在位置和航姿信息。
[0027]可选地，所述目标信息包括目标类型、颜色和位置。
[0028]可选地，所述水面无人系统的自主等级包括全自主、用户确认、用户协助和全手动。
[0029]可选地，所述决策规划单元进一步用于：
[0030]根据所述环境信息和当前任务对用户的权利范围和所述水面无人系统的权利范围进行划分。
[0031]本专利技术的另一个实施例提供一种电子设备，其中，该电子设备包括：
[0032]处理器；以及，
[0033]被安排成存储计算机可执行指令的存储器，所述可执行指令在被执行时使所述处理器执行上述的水面无人系统非确定性多变因素的自主等级变换方法。
[0034]本专利技术的另一个实施例提供一种计算机可读存储介质，其中，所述计算机可读存储介质存储一个或多个程序，所述一个或多个程序当被处理器执行时，实现上述的水面无人系统非确定性多变因素的自主等级变换方法。
[0035]本专利技术的有益效果是，本专利技术将可变自主机制引入水面无人系统，一方面提高了水面无人系统的远程作业能力，另一方面推动了水面无人系统的实际应用。本专利技术根据决策方案、对环境的感知和自身状态的感知，构建非确定性多边环境下的自主控制模型，实现自主情况下对水面无人系统的有效控制。
附图说明
[0036]图1为本专利技术一个实施例的水面无人系统非确定性多变因素的自主等级变换方法的流程示意图；
[0037]图2为本专利技术一个实施例的水面无人系统非确定性多变因素的自主等级变换方法的原理图；
[0038]图3为本专利技术一个实施例的水面无人系统非确定性多变因素的自主等级变换装置的结构示意图；
[0039]图4示出了根据本专利技术一个实施例的电子设备的结构示意图；
[0040]图5示出了根据本专利技术一个实施例的计算机可读存储介质的结构示意图。
具体实施方式
[0041]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。
[0042]无人系统的自主性具有一定的“程度”，在处理和分析某个任务的时候就应该有不同程度的自主性。因此，可以根据任务背景合理地在人和机器人之间进行任务分配、适时地引入人工干预，以保证或提高系统决策的可靠性和可信性。这种实现自主性的可变、可调的系统，就是具有可变自主能力的无人系统。
[0043]本专利技术的主要目的是基于当前任务态势，通过人机交互协作方式，调整水平无人系统的自主控制等级，实现动态的控制循环，提高系统适应能力。
[0044]图1为本专利技术一个实施例的水面无人系统非确定性多变因素的自主等级变换方法的流程示意图。如图1所示，该方法包括：
[0045]S11：通过水面无人系统的载荷设备获取环境信息和本艇信息；
[0046]S12：根据所述环境信息识别获取目标信息；
[0047]S13：对所述目标信息、本艇信息和所述环境信息进行处理，生成统一态势信息；
[0048]S14：根据所述环境信息和当前任务进行自主等级的决策，根据所述统一态势信息对所述当前任务进行规划。
[0049]本专利技术实施例的水面无人系统非确定性多变因素的自主等级变换方法采用了自主等级决策技术和可变自主控制等级设计技术。水面无人系统的自主等级决策是由无人系统根据海面环境和作业任务的不确定性，再结合用户工作负荷的条件下，主动做出的自主等级调整。在任务执行过程中的自主等级切换问题，可以通过构建不同自主等级方案的评价方法，实现不同态势下的自主等级策略来解决。
[0050]可变自主是指在执行任务期间水面无人装备的自主水平能在全自主到全遥控之间的若干个级别上变化的自主模式。可变自主是系统中用户和无人系统的自主能力范围是根据实际任务形势动态变化的，而不是完全固定不变的。即有时机无人系统本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水面无人系统非确定性多变因素的自主等级变换方法，其特征在于，包括：通过水面无人系统的载荷设备获取环境信息和本艇信息；根据所述环境信息识别获取目标信息；对所述目标信息、本艇信息和所述环境信息进行处理，生成统一态势信息；根据所述环境信息和当前任务进行自主等级的决策，根据所述统一态势信息对所述当前任务进行规划。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据所述统一态势信息对所述当前任务进行规划之后，所述方法还包括：对规划后的任务的执行进行航行控制和载荷控制。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述环境信息包括目标位置、目标速度、目标方位。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述本艇信息包括本艇所在位置和航姿信息。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标信息包括目标类型、颜色和位置。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述水面无人系统的自主等级包括全自主、用户确认、用户协助和全手动。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述环境信息和当前任务进行自主...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩玮，陈卓，谢杨柳，曾江峰，陈骁，张馗，王千一，郭晓晔，马向峰，董钉，梁旭，王伟，胥凤驰，李哲，骆福宇，王一帆，刘如磊，王子帅，宋胜男，吴与伦，董洁琳，许埔宁，王伟蒙，
申请(专利权)人：中国船舶工业系统工程研究院，
类型：发明
国别省市：