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异构无人系统协同作战关键技术综述

宇航学报 2020年第6期41卷 686-696页

作者：郭继峰郑红星贾涛颜鹏哈尔滨工业大学航天学院哈尔滨150001 中国空气动力研究与发展中心绵阳621000

针对异构无人系统的规模、异构性强弱,对异构无人系统进行了分类,引入了异构无人系统协同作战班组的概念以及应用设想,并通过城市环境中异构无人系统协同作战问题为牵引,提出了异构无人系统协同作战面临的挑战与解决思路,在此基础之上,... 详细信息

针对异构无人系统的规模、异构性强弱,对异构无人系统进行了分类,引入了异构无人系统协同作战班组的概念以及应用设想,并通过城市环境中异构无人系统协同作战问题为牵引,提出了异构无人系统协同作战面临的挑战与解决思路,在此基础之上,从异构无人系统协同控制架构、协同任务规划、智能交互、目标感知、环境感知等主要方面对异构无人系统协同作战的关键技术进行了分析,最后对异构无人系统协同作战目前的研究进展与挑战进行了总结。

关键词：异构无人系统协同作战地下作战环境城市作战

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分布式异构无人系统资源虚拟化技术研究与验证

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分布式异构无人系统资源虚拟化技术研究与验证

作者：鲜领电子科技大学

学位级别：硕士

随着异构无人系统的应用越来越广泛,多机器人协同成为趋势,而异构多机器人协同的基础是要实现异构平台或设备的互联互通并进行有效的信息交互。但是由于执行协同任务的无人系统并非来自于同一生产厂商的同一型号,所以无人系统间建立互... 详细信息

随着异构无人系统的应用越来越广泛,多机器人协同成为趋势,而异构多机器人协同的基础是要实现异构平台或设备的互联互通并进行有效的信息交互。但是由于执行协同任务的无人系统并非来自于同一生产厂商的同一型号,所以无人系统间建立互联互通就会带来诸多问题。比如最常见的由于无人系统间接口标准、数据传输方式以及能力的不同,使得无人系统表现出很强的个体异构性,影响无人系统的通信效率,为了屏蔽异构性,通常的实现方式是将无人系统间的数据接口、传输方式等配置进行提前写好,形成专用软件,但这种方式极其冗余,缺乏扩展性。为了屏蔽无人系统间的异构性问题,并优化传统解决方式的不足,本文研究一种分布式异构无人系统资源虚拟化技术,其方式分为以下几步:首先,设计并实现了基于IOCS的资源树统一数据代理模型及其服务方法,通过对异构无人系统进行统一化描述,解决了异构无人系统由于其接口与功能不同导致的接入方式不同问题。其次,设计并实现了资源虚拟化中间件,异构无人系统接入到资源虚拟化中间件,在资源虚拟化中间件平台会形成资源抽象代理Agent,将设备数据以资源的方式进行管理,以此来屏蔽无人系统的异构性。与此同时资源抽象代理Agent会生成数据解析和反解析Agent,来实现设备原始数据和资源数据间的映射。最后,借助可视化UI编辑工具生成了对异构无人系统进行统一化描述的资源描述文件,并设计了验证系统从无人平台自身以及多异构无人系统之间两个角度,验证了异构无人系统资源虚拟化技术的合理性。

关键词：异构无人系统资源虚拟化资源树服务代理数据协议转换

面向任务的云、边、端分布式异构资源优选技术

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计算机工程与设计 2024年第2期45卷 618-625页

作者：李大伟李丹刘博文刘赛赛王栋中国电子科学研究院北京100041

聚焦未来复杂、高动态环境下异构无人系统跨域联合、超视距分布式联合等应用需求,构建包含任务要素、多智能体要素的任务空间,提出一种混合知识驱动的“云-边-端”跨层跨域任务分配和资源优选模式,分析智能体任务包构建、冲突消解等关... 详细信息

聚焦未来复杂、高动态环境下异构无人系统跨域联合、超视距分布式联合等应用需求,构建包含任务要素、多智能体要素的任务空间,提出一种混合知识驱动的“云-边-端”跨层跨域任务分配和资源优选模式,分析智能体任务包构建、冲突消解等关键技术,研究特定时间窗口下的分布式任务分配效果,考虑到复杂动态对抗环境因素影响,分析面向扰动的柔性适变方法。通过结合典型空海场景对任务分配算法进行仿真,验证跨域分布式任务分配、面向扰动的适变调整等设计的可行性和有效性。

关键词：异构无人系统分布式动态任务分配云-边-端多智能体任务空间全局共识冲突消解柔性适变

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基于势场导引的空地跨域协同探测方法

无人系统技术 2023年第6期6卷 12-20页

作者：于汶江谢旭东王子凡尹登宇颜鹏郭继峰哈尔滨工业大学航天学院哈尔滨150001 成都飞机设计研究所成都610031

对未知区域的探测一直是无人系统的典型任务场景,具有广泛的应用性。但探测过程中各种信息通常十分冗杂,仅一次覆盖探测往往无法获取任务所需的全部信息。针对此,受人工势场法启发,提出了一种通过势场来为空地异构无人平台提供导引的探... 详细信息

对未知区域的探测一直是无人系统的典型任务场景,具有广泛的应用性。但探测过程中各种信息通常十分冗杂,仅一次覆盖探测往往无法获取任务所需的全部信息。针对此,受人工势场法启发,提出了一种通过势场来为空地异构无人平台提供导引的探测策略。首先,将未知区域进行栅格化处理;其次,针对无人机与无人车在探测过程中的特点与优势分别为其设计不同的势场函数,使得无人机与无人车组成的异构无人系统优势互补,能在较短的时间内安全无碰撞地实现协同探测;最后,搭建仿真环境对提出的探测策略进行验证,并与其他传统算法进行对比。仿真结果表明,所提出的协同探测策略能导引无人系统以较短时间在任务区域内多次覆盖探测,以达到任务规定探测程度且探测完成时间相比于覆盖路径规划的传统方法降低了约41%,具备一定的时间优越性。

关键词：跨域协同异构无人系统区域探测探测程度人工势场路径规划

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