【技术实现步骤摘要】
本申请实施例涉及无人机，特别涉及一种面向无人机群的应用场景的建模语言生成方法。
技术介绍
1、随着无人机技术和智能化技术的发展，无人机在军用和民用领域均得到了广泛应用，智能无人机群有着资源数量庞大、功能复杂、具有异构异质、时空约束、任务驱动等特性。无人机群的任务场景具有复杂动态特性，无人机群需要解面对时空一致统一、信息一致表达和态势一致理解等挑战，从而实现自主协同任务管理。这就需要制定复杂动态场景下任务、资源和约束的规范化描述，并对无人机集群执行任务时的能力和资源进行建模，根据计算模型适配计算场景的演化能力，实现系统全周期的安全保证。
2、无人机群任务语言可以划分为个体任务描述语言和集群任务描述语言。个体任务描述语言定义了单个无人机的任务，而集群任务描述语言定义了多个无人机的协同任务，以及无人机要执行各操作和每个操作之间的约束。传统的单个无人机任务中，存在着任务描述语言僵化，无人机无法适应任务环境，不能动态变化航线等缺点。在集群任务中，任务描述语言需要侧重于动态表示，并使无人机群具有响应和处理紧急情况的能力。
3、随着无人机群应用的不断扩展和深入，无人机群所要执行的任务更加复杂和多样，环境的不确定性也不断增加，集群资源也不断变化，无人机群系统需要具备更强的应用场景适用性，同时还面临着新的技术发展需求。关于集群任务描述方法的研究相对于无人机个体任务的研究起步较晚，主要原因是集群任务比个体任务更复杂，且无人机群中的集群任务具有一定的场景的复杂性、执行任务的无人机的多元性以及任务协调约束的多样性。目前业内针对无
4、然而，本申请的专利技术人发现，上述无人机群的任务描述方法仍有很多缺陷：
5、(1)基于类编程的任务建模方法需要使用者具备一定的编程技能，这导致该方法不适合在动态场景中进行应用程序的快速搭建。
6、(2)基于声明性标记语言的任务描述方法降低了应用程序领域和所用平台的灵活性。
7、(3)基于图形用户界面的任务建模方法与它们所开发的应用程序紧密绑定，难以针对不同的应用场景进行迁移使用。
8、(4)以上任务建模方法对于多无人机协同仅关注于任务层面，缺少对资源、约束的考虑，且大多将无人机视为同构资源，对于约束的限制较少。
9、(5)上述方法中涉及的无人机群任务描述语言多局限于单一或少数的任务，并依赖于其特定应用领域，如仅针对搜索救援领域或仅针对物流运输领域，通用性较差，无法适应多场景变化的需求。
技术实现思路
1、本申请实施例的目的在于提供一种面向无人机群的应用场景的建模语言生成方法，综合考虑无人机群的任务、资源和约束，详细构建无人机群执行任务过程中的场景模型，可适用于不同的应用场景，为多无人机协同任务规划提供了良好的下层基础。
2、为解决上述技术问题，本申请的实施例提供了一种面向无人机群的应用场景的建模语言生成方法，包括以下步骤：构建任务模型，确定无人机群的场景任务、任务和子任务的三级层级关系、各所述任务的协同关系和同一任务下各所述子任务的协同关系；构建资源模型，分析所述任务模型所需的资源，将所述任务模型所需的资源分类成多元组，并进行统一资源描述；构建约束模型，分析每一个无人机关于资源、运动、环境和时间的约束，基于各所述无人机对应的约束确定所述无人机群的约束；确定所述任务模型、所述资源模型和所述约束模型的bnf范式，构建语法规则；基于所述语法规则构建符合所述bnf范式的声明性标记语言xml，经组合后生成面向无人机群的应用场景的建模语言。
3、本申请的实施例还提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的面向无人机群的应用场景的建模语言生成方法。
4、本申请的实施例提供的一种面向无人机群的应用场景的建模语言生成方法，对任务类型进行层次化细分，构建三级任务规范树，可以支持无人机群多种场景任务、任务以及子任务的需求，实现了建模语言的通用化，以适用于不同领域的应用。通过bnf范式以及xml语言，规范了面向无人机群的应用场景的建模语言的语法规则，为语言的生成提供合理且有效的规范，为多无人机协同任务规划提供了良好的下层基础。通过任务模型、资源模型和约束模型到面向场景的转换，提供了各任务、各资源和各约束的复用，结合建模方法，提高了用户构建无人机群的效率，使用这样的面向无人机群的应用场景的建模语言可以简洁、快速的完成无人机群建模，从而实现在动态场景中进行应用程序的快速搭建。
5、在一些可选的实施例中，所述构建任务模型，确定无人机群的场景任务、任务和子任务的三级层级关系、各所述任务的协同关系和同一任务下各所述子任务的协同关系，包括：构建场景任务，指定场景任务基本信息、场景任务属性和任务集合，所述场景任务基本信息包括场景任务的标识符、场景任务的名称和场景任务的描述，所述场景任务属性为一个六元组，包括场景任务的状态、场景任务的类型、场景任务的时间、场景任务的坐标、所述任务集合对应的任务协同关系和场景任务的资源需求，所述任务协同关系包括顺序执行、并行执行、分支执行和汇聚执行；构建任务，指定任务基本信息、任务属性和子任务集合，所述任务基本信息包括任务的标识符、任务的名称和任务的描述，所述任务属性为一个六元组，包括任务的状态、任务的类型、任务的时间、任务的坐标、所述子任务集合对应的任务协同关系和任务的资源需求；构建子任务，指定子任务基本信息和子任务属性，所述子任务基本信息包括子任务的标识符、子任务的名称和子任务的描述，所述子任务属性为一个六元组，包括子任务的状态、子任务的类型、子任务的时间、子任务的坐标、子任务的目标和子任务的资源需求；其中，所述场景任务为各所述任务的父元素，一个任务为至少一个子任务的父元素。
6、在一些可选的实施例中，所述构建资源模型，分析所述任务模型所需的资源，将所述任务模型所需的资源分类成多元组，并进行统一资源描述，包括：构建场景资源，所述场景资源形式化描述为一个六元组，包括资源的基础信息、资源的状态信息、资源的领域信息、资源的能力信息、资源的服务信息和资源的日志信息；构建所述资源基础信息，包括资源id、资源名称、资源类型和资源描述，所述资源类型的属性值表征所述无人机为固定翼无人机或多旋翼无人机；构建所述资源的状态信息，所述资源的状态信息的属性值为空闲、未满负荷、满负荷、维修中、超负荷或无效中的一个；构建所述资源的领域信息，所述资源的领域信息的属性值为物流、农业、救援、搜索或巡检中的一个；构建所述资源的能力信息，包括移动能力、感知能力、通信能力、负载能力、续航能力和任务载荷能力；构建所述资源的服务信息，包括可提供的资源数量、资源的可服务时间和资源可完成的任务集合；构建所述资源的日志信息，包括资源历史时间，以及与所述资源本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种面向无人机群的应用场景的建模语言生成方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种面向无人机群的应用场景的建模语言生成方法，其特征在于，所述构建任务模型，确定无人机群的场景任务、任务和子任务的三级层级关系、各所述任务的协同关系和同一任务下各所述子任务的协同关系，包括：
3.根据权利要求2所述的一种面向无人机群的应用场景的建模语言生成方法，其特征在于，所述构建资源模型，分析所述任务模型所需的资源，将所述任务模型所需的资源分类成多元组，并进行统一资源描述，包括：
4.根据权利要求3所述的一种面向无人机群的应用场景的建模语言生成方法，其特征在于，所述构建约束模型，分析各每一个无人机关于资源、运动、环境和时间的约束，基于各所述无人机对应的约束确定所述无人机群的约束，包括：
5.根据权利要求4所述的一种面向无人机群的应用场景的建模语言生成方法，其特征在于，所述确定所述任务模型、所述资源模型和所述约束模型的BNF范式，构建语法规则，包括：
6.根据权利要求5所述的一种面向无人机群的应用场景的建模语言生成方法，其特征在
7.根据权利要求6所述的一种面向无人机群的应用场景的建模语言生成方法，其特征在于，对于所述资源模型，所述构建语法规则，包括：
8.根据权利要求7所述的一种面向无人机群的应用场景的建模语言生成方法，其特征在于，对于所述约束模型，所述构建语法规则，包括：
9.根据权利要求8所述的一种面向无人机群的应用场景的建模语言生成方法，其特征在于，所述基于所述语法规则构建符合所述BNF范式的声明性标记语言XML，包括：
10.一种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9中任一项所述的一种面向无人机群的应用场景的建模语言生成方法。
...【技术特征摘要】
1.一种面向无人机群的应用场景的建模语言生成方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种面向无人机群的应用场景的建模语言生成方法，其特征在于，所述构建任务模型，确定无人机群的场景任务、任务和子任务的三级层级关系、各所述任务的协同关系和同一任务下各所述子任务的协同关系，包括：
3.根据权利要求2所述的一种面向无人机群的应用场景的建模语言生成方法，其特征在于，所述构建资源模型，分析所述任务模型所需的资源，将所述任务模型所需的资源分类成多元组，并进行统一资源描述，包括：
4.根据权利要求3所述的一种面向无人机群的应用场景的建模语言生成方法，其特征在于，所述构建约束模型，分析各每一个无人机关于资源、运动、环境和时间的约束，基于各所述无人机对应的约束确定所述无人机群的约束，包括：
5.根据权利要求4所述的一种面向无人机群的应用场景的建模语言生成方法，其特征在于，所述确定所述任...
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