【技术实现步骤摘要】
本申请涉及无人艇，尤其涉及一种无人艇集群决策生成方法、装置、设备及存储介质。
技术介绍
1、无人艇作为一种以遥控或自主方式航行的小型化、智能化、多用途无人海洋运载平台，具有全天候执行任务的能力，尤其是可以在恶劣的海洋环境中代替人类执行危险、耗时且费力的作业任务，在军事和民事领域都具有广泛的应用前景。然而，由于海洋环境日益复杂、作业任务日益多样、单艇作业能力极其受限，无人艇集群化作业成为未来海洋作业的重要发展趋势之一，也是网络化、信息化、智能化发展的必然要求。多无人艇协同作业不仅可以显著地减轻操作人员的负担，而且使得海洋作业变得更加持续、更具规模和更加智能，完成单一无人艇不能高效完成或无法完成的复杂任务。无人艇集群的典型任务场景包括单/多目标围捕任务和意外事件调整，在这些场景下，如何自主生成无人艇集群的决策，降低操作员任务下达复杂度，成为待解决的问题。
2、因此，专利技术人提供了一种无人艇集群决策生成方法、装置、设备及存储介质。
技术实现思路
1、(1)要解决的技术问题
2、本申请实施例提供了一种无人艇集群决策生成方法、装置、设备及存储介质，要解决的技术问题是：如何自主生成无人艇集群的决策，降低操作员任务下达复杂度。
3、(2)技术方案
4、第一方面，本申请实施例提供了一种无人艇集群决策生成方法，包括：
5、识别无人艇集群的任务目标在当前时刻的运动状态；
6、对所述任务目标在后续时刻的运动状态进行预测与融合，得到
7、根据所述任务目标的运动状态，对所述无人艇集群的各艇进行任务分配，使所述无人艇集群中的执行目标抵近所述任务目标。
8、在其中一个实施例中，所述识别无人艇集群的任务目标在当前时刻的运动状态，包括：
9、将所述任务目标在当前时刻的速度与历史时刻的速度进行比较，并计算速度的收敛置信度；
10、将所述任务目标在当前时刻的速度大小根据历史时刻的速度投影进行修正，促进速度收敛；
11、根据所述任务目标的收敛置信度、速度与加速度值，判断所述任务目标在当前时刻的运动状态。
12、在其中一个实施例中，所述对所述任务目标在后续时刻的运动状态进行预测与融合，得到所述任务目标轨迹预测信息，包括：
13、对所述任务目标建立模型，所述模型包括多个预设的运动模型；
14、通过各运动模型的滤波器对所述任务目标在后续时刻的运动状态进行单独预测，并根据不同运动模型的状态转移概率进行融合，得到所述任务目标的轨迹预测信息。
15、在其中一个实施例中，所述根据所述任务目标的运动状态，对所述无人艇集群的各艇进行任务分配，使所述无人艇集群中的执行目标抵近所述任务目标，包括：
16、根据所述任务目标的运动状态，确定所述任务目标与所述无人艇集群的相遇点；
17、根据所述相遇点，确定所述无人艇集群的各艇与所述相遇点的距离，以及所述任务目标行驶到所述相遇点的时间；
18、根据所述距离、所述时间以及所述无人艇集群各艇的油耗，确定所述无人艇集群中的执行目标；
19、根据所述任务目标的运动状态与所述执行目标的运动状态，生成所述执行目标的路线，使所述执行目标抵近所述任务目标。
20、在其中一个实施例中，所述无人艇集群决策生成方法，还包括：
21、根据所述无人艇集群各艇的载荷探测半径，将任务区域分割成多个小型任务区域，使各艇在各自的小型任务区域内执行任务。
22、在其中一个实施例中，所述无人艇集群决策生成方法，还包括：
23、根据所述无人艇集群的编队航行路径、航行速度以及编队构型信息，对所述无人艇集群的各艇进行轨迹规划；
24、根据各艇的规划轨迹信息以及实时位置、航向、航速信息，计算各艇的目标航速、目标航行，修正与期望轨迹偏差；
25、若接收到编队变换指令，根据期望编队构型信息与当前各艇信息，重新计算各艇在新队形中的期望位置并进行航速与航向规划。
26、在其中一个实施例中，所述无人艇集群决策生成方法，还包括：
27、根据所述无人艇集群的巡航路径、巡航速度信息以及各艇初始位置，预规划各艇的航行路径，使各艇趋近巡航路径；
28、分析各艇的载荷探测半径与巡航路径长度，计算各艇散布于巡航路径的期望间距，并确定各艇在巡航路径上的散布顺序；
29、根据巡航路径实时计算各艇的期望航向角，并实时计算各艇当前位置与期望位置的跟踪误差，将跟踪误差映射为加减速控制信息；
30、通过加减速控制各艇分布间距，当进行航路转折以及有艇加入或退出时，重新对各艇分布顺序以及加减速控制信息进行规划。
31、第二方面，本申请实施例提供了一种无人艇集群决策生成装置，包括：
32、状态识别模块，用于识别无人艇集群的任务目标在当前时刻的运动状态；
33、轨迹预测模块，用于对所述任务目标在后续时刻的运动状态进行预测与融合，得到所述任务目标的轨迹预测信息；
34、任务分配模块，用于根据所述任务目标的运动状态，对所述无人艇集群的各艇进行任务分配，使所述无人艇集群中的执行目标抵近所述任务目标。
35、第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现如上所述的无人艇集群决策生成方法。
36、第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上所述的无人艇集群决策生成方法。
37、(3)有益效果
38、本申请的上述技术方案具有如下优点：
39、本申请实施例第一方面提供的无人艇集群决策生成方法，通过识别无人艇集群的任务目标在当前时刻的运动状态，对所述任务目标在后续时刻的运动状态进行预测与融合，得到所述任务目标的轨迹预测信息，根据所述任务目标的运动状态，对所述无人艇集群的各艇进行任务分配，使所述无人艇集群中的执行目标抵近所述任务目标，能够自主生成无人艇集群的决策，降低操作员任务下达复杂度。
40、可以理解的是，上述第二方面、第三方面和第四方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述，在此不再赘述。
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1.一种无人艇集群决策生成方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的无人艇集群决策生成方法，其特征在于，所述识别无人艇集群的任务目标在当前时刻的运动状态，包括：
3.如权利要求1所述的无人艇集群决策生成方法，其特征在于，所述对所述任务目标在后续时刻的运动状态进行预测与融合，得到所述任务目标轨迹预测信息，包括：
4.如权利要求1所述的无人艇集群决策生成方法，其特征在于，所述根据所述任务目标的运动状态，对所述无人艇集群的各艇进行任务分配，使所述无人艇集群中的执行目标抵近所述任务目标，包括：
5.如权利要求1所述的无人艇集群决策生成方法，其特征在于，还包括：
6.如权利要求1所述的无人艇集群决策生成方法，其特征在于，还包括：
7.如权利要求1所述的无人艇集群决策生成方法，其特征在于，还包括：
8.一种无人艇集群决策生成装置，其特征在于，包括：
9.一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的无人艇集群决策生成方法。
...【技术特征摘要】
1.一种无人艇集群决策生成方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的无人艇集群决策生成方法，其特征在于，所述识别无人艇集群的任务目标在当前时刻的运动状态，包括：
3.如权利要求1所述的无人艇集群决策生成方法，其特征在于，所述对所述任务目标在后续时刻的运动状态进行预测与融合，得到所述任务目标轨迹预测信息，包括：
4.如权利要求1所述的无人艇集群决策生成方法，其特征在于，所述根据所述任务目标的运动状态，对所述无人艇集群的各艇进行任务分配，使所述无人艇集群中的执行目标抵近所述任务目标，包括：
5.如权利要求1所述的无人艇集群决策生成方法，其特征在于，还包括：...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾江峰，郑贺存，董洁琳，韩玮，李哲，张天航，刘如磊，董钉，胥凤驰，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司系统工程研究院，
类型：发明
国别省市：
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