一种多域无人系统互操作等级评估方法技术方案

本发明专利技术提供了一种多域无人系统互操作等级评估方法，首先从无人系统间的信息共享程度、载荷跨域运用、平台控制能力等方面，按照无人系统间互操作能力大小，建立多域无人系统互操作等级能力模型；在此基础上，对互操作等级能力模型的相关属性进行细化，形成互操作等级评价模型；最后，确定每对无人系统互操作性等级，建立无人系统体系的互操作性评估矩阵，实现对多域无人系统互操作水平的评估。所提评估方法能够为多域无人系统互操作评估、多域无人系统互操作运用等方面提供参考和指导。系统互操作运用等方面提供参考和指导。系统互操作运用等方面提供参考和指导。

【技术实现步骤摘要】
一种多域无人系统互操作等级评估方法


[0001]本专利技术属于多域无人系统互操作评估
，特别涉及一种多域无人系统互操作等级评估方法。

技术介绍

[0002]人工智能、先进材料、5G通信等先进技术的发展，催生了一系列重大科技革新。无人智能作为当前科技创新领域最为活跃的研究方向之一，正呈现出自主化、小型化和智能化的发展趋势，应用范围也更加广泛，如民用领域有物资投放、灾害救援、城市安保、资源勘探、电力巡检，军用领域有前线侦察、精准打击等。无人系统互操作是指两个或更多的无人系统或要素之间提供和接受服务(包括数据、信息、任务、指令、功能等)，从而实现协同合作运用。无人系统互操作能够充分提高无人装备的使用效率、发挥无人装备潜在效能，是未来无人装备的发展重点。建立合理的互操作等级评估模型，客观评价互操作能力，对提升现有无人系统的互操作水平有着重要的指导意义。
[0003]现有的互操作等级评估方法主要针对信息系统、武器装备等，在无人系统互操作性评估方面研究不深。在信息系统互操作性评估方面，目前公认的评估模型为美国国防部提出的LISI互操作性等级模型，将信息系统互操作性分为隔离级、连接级、功能级、领域级、企业级五个能力等级，并通过规程(Procedures)、应用(Applications)、基础设施(Infrastructure)和数据(Data)四个属性进行评估。在军事信息系统互操作能力评估方面，中国电子科学研究院张雪松等人提出了一种面向物理域、信息域、认知域、社会域的互操作能力七级评价方法，并进一步度量了联通性、传播性、一致性、适应性等四项互操作能力指标。在无人系统互操作等级评估方面，国防科技大学吴立珍等结合《北约无人机控制系统(UCS)接口标准》(STANAG 4586)，提出了互操作等级能力模型，按照同构/异构、经由地面站/不经地面站、载荷控制/协同运用等维度，将跨域异构无人系统互操作等级分为0
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5级。该方法主要关注的是无人系统互操作运用上整体表现出来的能力，即等级能力模型，未进一步细化各方面评估属性，因而无法全面准确地指导无人系统间的互操作能力评估。
[0004]互操作性普遍存在各类无人系统运用场景中，是无人系统融合运用的关键支撑能力。根据场景的复杂性、参与装备体制的多样性，互操作场景主要包括单域互操作、多域互操作等。在无人系统互操作等级评估方面，如何正确的评价无人系统互操作能力，搞清楚自己处于怎样的发展阶段，对提升现有无人系统的互操作水平有着重要的指导意义。同时看清楚未来的发展方向，无人系统的互操作等级评估对于无人系统互操作的滚动发展也提供了较好的借鉴意义。一个科学客观的评估标准对于无人系统体系构建和能力优化具有重要现实意义。

技术实现思路

[0005]专利技术目的：本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种多域无人系统互操作等级评估方法，从而快速指导实现多域无人系统互操作等级评估。
[0006]本专利技术方法首先按照无人系统间互操作运用能力大小，建立多域无人系统互操作等级能力模型；在此基础上，对互操作等级能力模型的相关属性进行细化，形成互操作等级评价模型；最后，确定每对无人系统互操作性等级，建立无人系统体系的互操作性评估矩阵，实现对多域无人系统互操作水平的评估。具体步骤如下：
[0007]步骤1、根据评估需求选择体系中所有需要被评估的无人系统对象；
[0008]步骤2、分析无人系统间的信息共享程度、载荷跨域运用、平台控制能力，建立多域无人系统互操作等级能力模型；
[0009]步骤3、对互操作等级能力模型的相关属性进行细化，确定形成互操作等级评价模型；
[0010]步骤4、确定每对无人系统互操作性等级，建立无人系统体系的互操作性评估矩阵，得出多域无人系统互操作水平评估结果。
[0011]步骤2包括：
[0012]步骤2
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1、分析无人系统间的信息共享程度；
[0013]步骤2
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2、分析无人系统间载荷互操作情况；
[0014]步骤2
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3、分析无人系统间平台互操作能力。
[0015]步骤2
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1包括：如果无任何信息交互，则互操作能力等级为L0；如果具备依托控制站间组网进行信息交互能力，则互操作能力等级为L1；如果采用开放式通用控制站体系结构，具备依托通用控制站进行信息交互的能力，则互操作能力等级为L2；如果具备不经过控制站而直接信息交互能力，则互操作能力等级为L3；其中，L1、L2、L3均属于信息互操作能力。
[0016]步骤2
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2包括：如果具备信息互操作能力，且能够依托控制站间组网交互进行载荷控制，则互操作能力等级为L4；如果具备信息互操作能力，且采用开放式通用控制站体系结构，能够依托通用控制站进行载荷控制，则互操作能力等级为L5；如果具备信息互操作能力，且能够不经过控制站而直接进行载荷控制，则互操作能力等级为L6；其中，L4、L5、L6均属于载荷互操作能力。
[0017]步骤2
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3包括：如果具备信息互操作和载荷互操作能力，且能够依托控制站间组网交互进行平台控制，则互操作能力等级为L7；如果具备信息互操作和载荷互操作能力，且采用开放式通用控制站体系结构，能够依托通用控制站进行平台控制，则互操作能力等级为L8；如果具备信息互操作和载荷互操作能力，且能够不经过控制站而直接进行平台控制，则互操作能力等级为L9；其中，L7、L8、L9均属于平台互操作能力。
[0018]步骤3包括：
[0019]步骤3
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1、依据互操作性能力模型，细化无人系统的互操作属性信息，具体为协议格式一致性A、系统结构同构性F、使用域一致性D，统称为AFD属性：
[0020]协议格式一致性A是指进行互操作的无人系统所采用的交互协议是否相同，当协议格式一致时，两个无人系统之间能够直接进行信息交互；当协议格式不一致时，两个无人系统之间不能直接进行信息交互，而需要进行协议转换；
[0021]系统结构同构性F是指进行互操作的无人系统结构是否相同，如果两个无人系统采用相同的技术架构，能够直接进行模块替换；两个无人系统异构时，这两个无人系统可能采用不同的技术架构；
[0022]使用域一致性D是指进行互操作的无人系统是否运行于同一类型的物理空间；
[0023]步骤3
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2、设计无人系统互操作性调查表，以详细提问的方式收集无人系统互操作性等级评估所需信息，涵盖互操作等级能力模型中的AFD属性各方面。
[0024]步骤3
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2包括：
[0025]协议格式一致性A用于度量两个无人系统之间交换数据的能力，在互操作性调查表中，查询以下情况：
[0026]A0：两个无人系统信息交互协议格式不一致，通同过协议转换能够交互，交互信息包括情报信息；
[0027]A1：两个无人系统信息交互协议格式一致，能够直接交互，交互信息包本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多域无人系统互操作等级评估方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、根据评估需求选择体系中所有需要被评估的无人系统对象；步骤2、分析无人系统间的信息共享程度、载荷跨域运用、平台控制能力，建立多域无人系统互操作等级能力模型；步骤3、对互操作等级能力模型的相关属性进行细化，确定形成互操作等级评价模型；步骤4、确定每对无人系统互操作性等级，建立无人系统体系的互操作性评估矩阵，得出多域无人系统互操作水平评估结果。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2包括：步骤2
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1、分析无人系统间的信息共享程度；步骤2
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2、分析无人系统间载荷互操作情况；步骤2
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3、分析无人系统间平台互操作能力。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤2
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1包括：如果无任何信息交互，则互操作能力等级为L0；如果具备依托控制站间组网进行信息交互能力，则互操作能力等级为L1；如果采用开放式通用控制站体系结构，具备依托通用控制站进行信息交互的能力，则互操作能力等级为L2；如果具备不经过控制站而直接信息交互能力，则互操作能力等级为L3；其中，L1、L2、L3均属于信息互操作能力。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤2
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2包括：如果具备信息互操作能力，且能够依托控制站间组网交互进行载荷控制，则互操作能力等级为L4；如果具备信息互操作能力，且采用开放式通用控制站体系结构，能够依托通用控制站进行载荷控制，则互操作能力等级为L5；如果具备信息互操作能力，且能够不经过控制站而直接进行载荷控制，则互操作能力等级为L6；其中，L4、L5、L6均属于载荷互操作能力。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤2
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3包括：如果具备信息互操作和载荷互操作能力，且能够依托控制站间组网交互进行平台控制，则互操作能力等级为L7；如果具备信息互操作和载荷互操作能力，且采用开放式通用控制站体系结构，能够依托通用控制站进行平台控制，则互操作能力等级为L8；如果具备信息互操作和载荷互操作能力，且能够不经过控制站而直接进行平台控制，则互操作能力等级为L9；其中，L7、L8、L9均属于平台互操作能力。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤3包括：步骤3
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1、依据互操作性能力模型，细化无人系统的互操作属性信息，具体为协议格式一致性A、系统结构同构性F、使用域一致性D，统称为AFD属性：协议格式一致性A是指进行互操作的无人系统所采用的交互协议是否相同，当协议格式一致时，两个无人系统之间能够直接进行信息交互；当协议格式不一致时，两个无人系统之间不能直接进行信息交互，而需要进行协议转换；系统结构同构性F是指进行互操作的无人系统结构是否相同，如果两个无人系统采用相同的技术架构，能够直接进行模块替换；两个...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯建航，初军田，张武，郑少秋，陆冕，蒋锴，施生生，章华平，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第二十八研究所，
类型：发明
国别省市：