CN114706426B - 无人机多机协同任务控制系统、方法、电子设备及介质 - Google Patents

无人机多机协同任务控制系统、方法、电子设备及介质 Download PDF

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Abstract

本申请属于非电变量的控制或调节系统设计技术领域，具体涉及一种无人机多机协同任务控制系统，包括：任务信息接收解析模块，对各个任务信息进行解析，得到各个任务对机载设备的功能需求；机载设备状态信息接收解析模块，对各个机载设备状态信息进行解析，判断各个机载设备的可用功能是否能够满足各个功能需求；任务冲突判决匹配模块，将各个可用功能，与相应的功能需求进行匹配，匹配各个可用功能不能够满足全部功能需求时，优先将可用功能匹配给优先级别较高的任务的功能需求；任务控制执行模块，控制各个机载设备按照匹配的任务功能需求运行相应的可用功能协同执行任务。此外，涉及一种无人机多机协同任务控制方法、电子设备及介质。

Description

无人机多机协同任务控制系统、方法、电子设备及介质
技术领域
本申请属于非电变量的控制或调节系统设计技术领域，具体涉及一种无人机多机协同任务控制系统、方法、电子设备及介质。
背景技术
实际中存在多个无人机编队协同执行任务的情形，各个无人机上搭载种类、数量、型号各异的机载设备，以各个机载设备间的协同配合完成任务。
当前，对于多个无人机编队协同执行任务的控制，为了避免各个任务抢占机上资源，造成混乱，多是按照任务的优先级逐个完成，该种技术方案，对机上资源利用率较低，导致任务的完成效率较低。
鉴于上述技术缺陷的存在提出本申请。
需注意的是，以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。
发明内容
本申请的目的是提供一种无人机多机协同任务控制系统、方法、电子设备及介质，以克服或减轻已知存在的至少一方面的技术缺陷。
本申请的技术方案是：
一方面提供一种无人机多机协同任务控制系统，包括：
任务信息接收解析模块，接收多个任务信息，对各个任务信息进行解析，得到各个任务对机载设备的功能需求；
机载设备状态信息接收解析模块，接收各个无人机上机载设备状态信息，对各个机载设备状态信息进行解析，判断各个机载设备的可用功能是否能够满足各个功能需求；
任务冲突判决匹配模块，将各个可用功能，与相应的功能需求进行匹配，匹配各个可用功能不能够满足全部功能需求时，优先将可用功能匹配给优先级别较高的任务的功能需求；
任务控制执行模块，控制各个机载设备按照匹配的任务功能需求运行相应的可用功能协同执行任务。
根据本申请的至少一个实施例，上述的无人机多机协同任务控制系统中，还包括：
任务优先级别变更模块，将停滞时间超过设定时长任务的级别变更为最高优先级别。
根据本申请的至少一个实施例，上述的无人机多机协同任务控制系统中，还包括：
匹配任务判断移除模块，判断各个机载设备按照匹配的任务功能需求运行相应的可用功能协同执行任务时，各个无人机上共享资源是否满足机载设备运行相应可用功能的需求，在不能够满足时，移除优先级别相对较低任务功能需求与可用功能的匹配，任务冲突判决匹配模块中，重新将各个可用功能，与相应的功能需求进行匹配。
根据本申请的至少一个实施例，上述的无人机多机协同任务控制系统中，无人机上共享资源包括电能、热沉。
另一方面提供一种无人机多机协同任务控制方法，包括：
任务信息接收解析步骤，接收多个任务信息，对各个任务信息进行解析，得到各个任务对机载设备的功能需求；
机载设备状态信息接收解析步骤，接收各个无人机上机载设备状态信息，对各个机载设备状态信息进行解析，判断各个机载设备的可用功能是否能够满足各个功能需求；
任务冲突判决匹配步骤，将各个可用功能，与相应的功能需求进行匹配，匹配各个可用功能不能够满足全部功能需求时，优先将可用功能匹配给优先级别较高的任务的功能需求；
任务控制执行步骤，控制各个机载设备按照匹配的任务功能需求运行相应的可用功能协同执行任务。
根据本申请的至少一个实施例，上述的无人机多机协同任务控制方法中，还包括：
任务优先级别变更步骤，将停滞时间超过设定时长任务的级别变更为最高优先级别。
根据本申请的至少一个实施例，上述的无人机多机协同任务控制方法中，还包括：
匹配任务判断移除步骤，判断各个机载设备按照匹配的任务功能需求运行相应的可用功能协同执行任务时，各个无人机上共享资源是否满足机载设备运行相应可用功能的需求，在不能够满足时，移除优先级别相对较低任务功能需求与可用功能的匹配，任务冲突判决匹配步骤中，重新将各个可用功能，与相应的功能需求进行匹配。
根据本申请的至少一个实施例，上述的无人机多机协同任务控制方法中，无人机上共享资源包括电能、热沉。
再一方面提供一种电子设备，包括：
处理器；
存储器，存储有计算机程序，该计算机程序被配置为由所述处理器执行时能够实现任一上述的无人机多机协同任务控制方法。
又一方面提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时能够实现任一上述的无人机多机协同任务控制方法。
本申请至少存在以下有益技术效果：
一方面提供一种无人机多机协同任务控制系统，可接入到各个无人机的飞控系统，通过任务信息接收解析模块接收多个任务信息，对各个任务信息进行解析，得到各个任务对机载设备的功能需求，将对任务的协同执行拆解为对机载设备的功能需求，通过机载设备状态信息接收解析模块接收各个无人机上机载设备状态信息，对各个机载设备状态信息进行解析，判断各个机载设备的可用功能是否能够满足各个功能需求，即是判断各个机载设备的可用功能可用于对哪些任务的协同执行，通过任务冲突判决匹配模块将各个可用功能，与相应的功能需求进行匹配，且在各个可用功能不能够满足全部功能需求时，优先将可用功能匹配给优先级别较高的任务的功能需求，以任务控制执行模块控制各个机载设备按照匹配的任务功能需求运行相应的可用功能协同执行任务，充分利用各个无人机上的资源同时协同执行多个任务，对于机上资源具有极高的利用率，能够有效提高任务的完成效率，且可保证对优先级别较高任务的执行。
另一方面提供一种无人机多机协同任务控制方法，其与上述的无人机多机协同任务控制系统相对应，其技术效果也可参考上述的无人机多机协同任务控制系统相关部分的技术效果，在此不再赘述。
此外，提供一种电子设备及其计算机可读存储介质，运行时可实现上述的无人机多机协同任务控制方法。
附图说明
图1是本申请实施例提供的无人机多机协同任务控制系统的示意图；
图2是本申请实施例提供的无人机多机协同任务控制方法的示意图。
为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸，此外，附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
具体实施方式
为使本申请的技术方案及其优点更加清楚，下面将结合附图对本申请的技术方案作进一步清楚、完整的详细描述，可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅是本申请的部分实施例，其仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分，其他相关部分可参考通常设计，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合以得到新的实施例。
此外，除非另有定义，本申请描述中所使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内一般技术人员所理解的通常含义。本申请描述中所使用的“上”、“下”、“左”、“右”、“中心”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等表示方位的词语仅用以表示相对的方向或者位置关系，而非暗示装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，当被描述对象的绝对位置发生改变后，其相对位置关系也可能发生相应的改变，因此不能理解为对本申请的限制。本申请描述中所使用的“第一”、“第二”、“第三”以及类似用语，仅用于描述目的，用以区分不同的组成部分，而不能够将其理解为指示或暗示相对重要性。本申请描述中所使用的“一个”、“一”或者“该”等类似词语，不应理解为对数量的绝对限制，而应理解为存在至少一个。本申请描述中所使用的“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。
此外，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，在本申请的描述中使用的“安装”、“相连”、“连接”等类似词语应做广义理解，例如，连接可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，领域内技术人员可根据具体情况理解其在本申请中的具体含义。
下面结合附图1至图2对本申请做进一步详细说明。
一方面提供一种无人机多机协同任务控制系统，包括：
任务信息接收解析模块，持续接收多个任务信息，对各个任务信息进行解析，得到各个任务对机载设备的功能需求，例如接收任务A信息、任务B信息，对任务A信息、任务B信息进行解析，得到任务A、任务B对机载雷达的空空探测功能有需求；
机载设备状态信息接收解析模块，持续接收各个无人机上机载设备状态信息，对各个机载设备状态信息进行解析，判断各个机载设备的可用功能是否能够满足各个功能需求，例如接收某无人上机载雷达状态信息，解析得到该机载雷达的SAR成像功能被当前任务占用，仅空空探测功能可用，而该机载雷达由于构成部件受损只能够在-60°~60°范围进行空空探测，该种可用的空空探测功能可满足任务A对空空探测功能范围的需求，但并不能够满足任务B对空空探测功能范围的需求；
任务冲突判决匹配模块，将各个可用功能，与相应的功能需求进行匹配，例如可将上述机载雷达的可用空空探测功能，与任务A对机载雷达空空探测的功能需求进行匹配，匹配各个可用功能不能够满足全部功能需求时，优先将可用功能匹配给优先级别较高的任务的功能需求，移除优先级别相对较低任务的功能需求，在本次匹配中，不再对移除的优先级别相对较低任务的功能需求匹配可用功能；
任务控制执行模块，控制各个机载设备按照匹配的任务功能需求运行相应的可用功能协同执行任务，被移除的任务在本次协同执行中停滞，不被执行。
对于上述实施例公开的无人机多机协同任务控制系统，领域内技术人员可以理解的是，可将其接入到各个无人机的飞控系统，通过任务信息接收解析模块接收多个任务信息，对各个任务信息进行解析，得到各个任务对机载设备的功能需求，将对任务的协同执行拆解为对机载设备的功能需求，通过机载设备状态信息接收解析模块接收各个无人机上机载设备状态信息，对各个机载设备状态信息进行解析，判断各个机载设备的可用功能是否能够满足各个功能需求，即是判断各个机载设备的可用功能可用于对哪些任务的协同执行，通过任务冲突判决匹配模块将各个可用功能，与相应的功能需求进行匹配，且在各个可用功能不能够满足全部功能需求时，优先将可用功能匹配给优先级别较高的任务的功能需求，以任务控制执行模块控制各个机载设备按照匹配的任务功能需求运行相应的可用功能协同执行任务，充分利用各个无人机上的资源同时协同执行多个任务，对于机上资源具有极高的利用率，能够有效提高任务的完成效率，且可保证对优先级别较高任务的执行。
在一些可选的实施例中，上述的无人机多机协同任务控制系统中，还包括：
任务优先级别变更模块，将停滞时间超过设定时长任务的级别变更为最高优先级别，在任务冲突判决匹配模块下次将各个可用功能，与相应的功能需求进行匹配，匹配各个可用功能不能够满足全部功能需求时，即可优先将可用功能匹配给该任务的功能需求，避免该任务长时间停滞得不到执行，其中，设定时长的具体数值，可由相关技术人员在应用本申请时，根据具体实际进行设定，不同类型的任务可对应不同的设定时长，在此不再进行更进一步的说明。
在一些可选的实施例中，上述的无人机多机协同任务控制系统中，还包括：
匹配任务判断移除模块，判断各个机载设备按照匹配的任务功能需求运行相应的可用功能协同执行任务时，各个无人机上共享资源是否满足机载设备运行相应可用功能的需求，在不能够满足时，移除优先级别相对较低任务的功能需求，任务冲突判决匹配模块中，重新将各个可用功能，与相应的功能需求进行匹配，在本次匹配中，不再对移除的优先级别相对较低任务的功能需求匹配可用功能，直至判断各个机载设备按照匹配的任务功能需求运行相应的可用功能协同执行任务时，各个无人机上共享资源能够满足机载设备运行相应可用功能的需求，以此保证对多任务的协同执行。
在一些可选的实施例中，上述的无人机多机协同任务控制系统中，无人机上共享资源包括电能、热沉。
此外，领域内技术人员还应该能够意识到，本申请实施例所公开无人机多机协同任务控制系统的各个模块能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，本申请中对其按照功能进行了一般性地描述，这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件，领域内技术人员可以对每个特定的应用及其实际约束条件选择采用不同的方法来实现所描述的功能，但是该种实现不应认为超出本申请的范围。
另一方面提供一种无人机多机协同任务控制方法，包括：
任务信息接收解析步骤，接收多个任务信息，对各个任务信息进行解析，得到各个任务对机载设备的功能需求；
机载设备状态信息接收解析步骤，接收各个无人机上机载设备状态信息，对各个机载设备状态信息进行解析，判断各个机载设备的可用功能是否能够满足各个功能需求；
任务冲突判决匹配步骤，将各个可用功能，与相应的功能需求进行匹配，匹配各个可用功能不能够满足全部功能需求时，优先将可用功能匹配给优先级别较高的任务的功能需求；
任务控制执行步骤，控制各个机载设备按照匹配的任务功能需求运行相应的可用功能协同执行任务。
在一些可选的实施例中，上述的无人机多机协同任务控制方法中，还包括：
任务优先级别变更步骤，将停滞时间超过设定时长任务的级别变更为最高优先级别。
在一些可选的实施例中，上述的无人机多机协同任务控制方法中，还包括：
匹配任务判断移除步骤，判断各个机载设备按照匹配的任务功能需求运行相应的可用功能协同执行任务时，各个无人机上共享资源是否满足机载设备运行相应可用功能的需求，在不能够满足时，移除优先级别相对较低任务功能需求与可用功能的匹配，任务冲突判决匹配步骤中，重新将各个可用功能，与相应的功能需求进行匹配。
在一些可选的实施例中，上述的无人机多机协同任务控制方法中，无人机上共享资源包括电能、热沉。
说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对于上述实施例公开的无人机多机协同任务控制方法，其与上述实施例公开的无人机多机协同任务控制系统相对应，描述的较为简单，具体相关之处可参见无人机多机协同任务控制系统部分的相关说明，其技术效果也可参考无人机多机协同任务控制系统相关部分的技术效果，在此不再赘述。
再一方面提供一种电子设备，包括：
处理器；
存储器，存储有计算机程序，该计算机程序被配置为由所述处理器执行时能够实现任一上述的无人机多机协同任务控制方法。
在一些可选的实施例中，处理器可以是中央处理单元CPU或者具有数据处理能力和/或指令执行能力的其它形式的处理单元，可以为通用处理器或专用处理器，并且可以控制补偿电子设备中的其它组件以执行期望的功能。
在一些可选的实施例中，存储器可以包括各种形式的计算机可读存储介质，例如易失性存储器和/或非易失性存储器，易失性存储器可以是随机存取存储器RAM和/或高速缓冲存储器cache，非易失性存储器可以是只读存储器ROM、硬盘、闪存等。存储器上可以存储计算机程序，处理器运行该计算机程序，可实现本申请实施例中的功能以及/或者其它期望的功能，此外，还可以存储各种应用程序和各种数据。
在一些可选的实施例中，处理器与存储器可通过总线系统连接，总线系统可以是串行、并行通信总线等。
需要说明的是，为表示清楚、简洁，上述实施例中并没有给出该电子设备的全部组成单元，为实该电子设备的必要功能，领域内技术人员可以根据具体需要提供、设置其他未示出的组成单元。
对于上述实施例公开的电子设备，由于其处理器执行其存储器上存储的计算机程序时可实现任一上述的无人机多机协同任务控制方法，其技术效果可相应参考上述无人机多机协同任务控制方法部分的技术效果，在此不再赘述。
又一方面提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时能够实现任一上述的无人机多机协同任务控制方法。
在一些可选的实施例中，计算机可读存储介质可以包括智能手机的存储卡、平板电脑的存储部件、个人计算机的硬盘、随机存取存储器RAM、只读存储器ROM、可擦除可编程只读存储器EPROM、便携式紧致盘只读存储器CD-ROM、闪存、或者上述存储介质的任意组合，也可以为其他适用的存储介质。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本申请的技术方案，领域内技术人员应该理解的是，本申请的保护范围显然不局限于这些具体实施方式，在不偏离本申请的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无人机多机协同任务控制系统，其特征在于，包括：
任务信息接收解析模块，接收多个任务信息，对各个任务信息进行解析，得到各个任务对机载设备的功能需求；
机载设备状态信息接收解析模块，接收各个无人机上机载设备状态信息，对各个机载设备状态信息进行解析，判断各个机载设备的可用功能是否能够满足各个功能需求；
任务冲突判决匹配模块，将各个可用功能，与相应的功能需求进行匹配，匹配各个可用功能不能够满足全部功能需求时，优先将可用功能匹配给优先级别较高的任务的功能需求；
任务控制执行模块，控制各个机载设备按照匹配的任务功能需求运行相应的可用功能协同执行任务。
2.根据权利要求1所述的无人机多机协同任务控制系统，其特征在于，
还包括：
任务优先级别变更模块，将停滞时间超过设定时长任务的级别变更为最高优先级别。
3.根据权利要求1所述的无人机多机协同任务控制系统，其特征在于，
还包括：
匹配任务判断移除模块，判断各个机载设备按照匹配的任务功能需求运行相应的可用功能协同执行任务时，各个无人机上共享资源是否满足机载设备运行相应可用功能的需求，在不能够满足时，移除优先级别相对较低任务功能的需求，任务冲突判决匹配模块中，重新将各个可用功能，与相应的功能需求进行匹配。
4.根据权利要求3所述的无人机多机协同任务控制系统，其特征在于，
无人机上共享资源包括电能、热沉。
5.一种无人机多机协同任务控制方法，其特征在于，包括：
任务信息接收解析步骤，接收多个任务信息，对各个任务信息进行解析，得到各个任务对机载设备的功能需求；
机载设备状态信息接收解析步骤，接收各个无人机上机载设备状态信息，对各个机载设备状态信息进行解析，判断各个机载设备的可用功能是否能够满足各个功能需求；
任务冲突判决匹配步骤，将各个可用功能，与相应的功能需求进行匹配，匹配各个可用功能不能够满足全部功能需求时，优先将可用功能匹配给优先级别较高的任务的功能需求；
任务控制执行步骤，控制各个机载设备按照匹配的任务功能需求运行相应的可用功能协同执行任务。
6.根据权利要求5所述的无人机多机协同任务控制方法，其特征在于，
还包括：
任务优先级别变更步骤，将停滞时间超过设定时长任务的级别变更为最高优先级别。
7.根据权利要求5所述的无人机多机协同任务控制方法，其特征在于，
还包括：
匹配任务判断移除步骤，判断各个机载设备按照匹配的任务功能需求运行相应的可用功能协同执行任务时，各个无人机上共享资源是否满足机载设备运行相应可用功能的需求，在不能够满足时，移除优先级别相对较低任务功能需求与可用功能的匹配，任务冲突判决匹配步骤中，重新将各个可用功能，与相应的功能需求进行匹配。
8.根据权利要求7所述的无人机多机协同任务控制方法，其特征在于，
无人机上共享资源包括电能、热沉。
9.一种电子设备，包括：
处理器；
存储器，存储有计算机程序，该计算机程序被配置为由所述处理器执行时能够实现权利要求5-8任一所述的无人机多机协同任务控制方法。
10.一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时能够实现权利要求5-8任一所述的无人机多机协同任务控制方法。
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