基于VR-Forces仿真平台的多无人机协同任务规划仿真系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于VR-Forces仿真平台的多无人机协同任务规划仿真系统，其特征是：多无人机协同任务规划仿真系统由n个无人机仿真子系统、一个地面控制中心仿真子系统和一个任务规划仿真场景管理子系统组成；无人机仿真子系统用于仿真多无人机的协同任务规划，并实时展示出各自无人机的状态信息；地面控制中心仿真系子统用于仿真对无人机的远程控制；任务规划仿真场景管理子系统用于创建、加载和展示任务规划仿真场景。本发明专利技术不仅能快速有效地仿真不同的多无人机协同任务规划场景，并保证各个无人机仿真实体状态信息和仿真时间的一致性，而且能以二维图像形式实时展示出任务规划仿真场景，从而提高多无人机协同任务规划系统的研发效率。

【技术实现步骤摘要】
基于VR-Forces仿真平台的多无人机协同任务规划仿真系统
本专利技术涉及多无人机控制技术，特别涉及多无人机协同任务规划的仿真平台及仿真方法。
技术介绍
多无人机协同任务规划技术是指从任务确定到任务完成的整个过程中，多个无人机之间通过网络通信进行信息交互和协同，根据环境态势的变化，实时地将任务分配给各个无人机，并为每个无人机设计出协同的飞行航路，从而使得整个多无人机的生存概率和整体任务效能达到最优或近似最优的一种协同控制决策技术。多无人机协同任务规划涉及到自动化控制、空气动力学、网络通信、信息融合、协同任务分配、协同航迹规划等多个领域，除了需要考虑任务本身构成要素的要求外，还必须考虑多个无人机之间协调一致共同执行任务的约束关系，因此是一个约束条件众多而复杂的多目标优化与决策问题，往往需要通过大量的实验才可能获取到一个满意的解决方案，如果使用真实的无人机进行实验不仅成本高而且风险性大，因此需要先建立仿真平台来反复验证多无人机协同任务规划算法的有效性，最后才能进行真实无人机的协同任务规划实验。传统的多无人机协同任务规划仿真技术主要分为单系统仿真、自主研发的分布式系统仿真和基于H本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于VR‑Forces仿真平台的多无人机协同任务规划仿真系统，其特征是：所述多无人机协同任务规划仿真系统由n个无人机仿真子系统、一个地面控制中心仿真子系统和一个任务规划仿真场景管理子系统组成；所述n个无人机仿真子系统、一个地面控制中心仿真子系统和一个任务规划仿真场景管理子系统各自运行在同一个局域网中的不同计算机上；所述任务规划仿真场景管理子系统通过添加和修改所述VR‑Forces仿真平台的配置文件生成无人机仿真实体、地面控制中心仿真实体和目标仿真实体；所述任务规划仿真场景管理子系统通过VR‑Forces前端加载地形数据文件创建地形环境，并在所述地形环境中添加n个无人机仿真实体、一个地面控制...

【技术特征摘要】
1.一种基于VR-F0rces仿真平台的多无人机协同任务规划仿真系统，其特征是:所述多无人机协同任务规划仿真系统由η个无人机仿真子系统、一个地面控制中心仿真子系统和一个任务规划仿真场景管理子系统组成；所述η个无人机仿真子系统、一个地面控制中心仿真子系统和一个任务规划仿真场景管理子系统各自运行在同一个局域网中的不同计算机上； 所述任务规划仿真场景管理子系统通过添加和修改所述VR-Forces仿真平台的配置文件生成无人机仿真实体、地面控制中心仿真实体和目标仿真实体； 所述任务规划仿真场景管理子系统通过VR-Forces前端加载地形数据文件创建地形环境，并在所述地形环境中添加η个无人机仿真实体、一个地面控制中心仿真实体和m个目标仿真实体以生成任务规划仿真场景，同时保存为任务规划仿真场景文件； 所述任务规划仿真场景管理子系统通过VR-Forces前端加载所述任务规划仿真场景文件，从η个无人机仿真子系统获取η个无人机仿真实体的状态信息；并发送m个目标仿真实体的状态信息和地形环境信息给所述η个无人机仿真子系统和地面控制中心仿真子系统；同时实时展示出所述任务规划仿真场景； 所述无人机仿真子系统的组成包括:无人机仿真引擎模块、信息获取模块、信息融合模块、协同编队管理模块、协同任务分配模块、协同航迹规划模块、全局信息池模块和飞行控制丰旲块; 所述无人机仿真引擎模块通过VR-Forces后端加载本地无人机仿真实体并从η_1个远程无人机仿真子系统获取η-1个远 程无人机仿真实体的状态信息、从任务规划仿真场景管理子系统获取地形环境信息和m个目标仿真实体的状态信息以及从地面控制中心仿真子系统接收VR-Forces远程控制命令；所述VR-Forces远程控制命令包括编队管理命令、任务分配命令和航迹规划命令；同时发送本地无人机仿真实体的状态信息给所述η-1个远程无人机仿真子系统、任务规划仿真场景管理子系统和地面控制中心仿真子系统； 所述信息获取模块通过所述无人机仿真引擎模块获取异构信息，并将所述异构信息存入所述全局信息池模块，所述异构信息包括η个无人机仿真实体的状态信息、m个目标仿真实体的状态信息和地形环境信息；所述信息获取模块同时通过所述无人机仿真引擎模块获取所述地面控制中心仿真子系统发送的VR-Forces远程控制命令，并将所述VR-Forces远程控制命令存入所述全局信息池模块中的命令列表中； 所述信息融合模块对所述异构信息进行信息融合获得全局态势信息后存入所述全局信息池模块； 所述协同编队管理模块从所述全局信息池模块中获取所述命令列表并判断所述命令列表中是否含有所述编队管理命令，若含有编队管理命令，则所述协同编队管理模块对所述编队管理命令进行解析获得无人机编队结构后存入所述全局信息池模块，否则，所述协同编队管理模块与所述η-1个远程无人机仿真子系统的协同编队管理模...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨善林，王国强，罗贺，胡笑旋，马华伟，靳鹏，夏维，叶青松，汪永康，秦英祥，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34