一种基于多源数据的无人艇任务决策方法及系统与流程

本发明涉及无人艇控制，尤其涉及一种基于多源数据的无人艇任务决策方法及系统。

背景技术：

1、无人艇的决策技术是保障无人艇在执行作业任务过程中可及时应对决策建议冲突的关键。目前现有的无人艇由于分系统复杂，智能化程度不一，导致无人艇在同一时刻可能收到相悖的决策建议，从而导致无人艇控制系统紊乱的问题。例如，在任务过程中，依据任务需要前往某区域，但依据当前无人艇健康状态、外部威胁分析，并不建议继续执行任务，需返航，因此需对决策建议进行统筹。通过开发基于多源数据的无人艇智能决策技术，可以保障无人艇自身安全。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决相关技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种基于多源数据的无人艇任务决策方法及系统。

2、本发明提供一种基于多源数据的无人艇任务决策方法，包括：

3、s1：采集无人艇的运行信息；

4、s2：根据所述运行信息对无人艇的健康状态进行评估，获得健康状态评估结果；

5、s3：根据所述健康状态评估结果及所述健康状态评估结果对应的任务决策建立决策库；

6、s4：通过所述决策库对待决策无人艇进行任务决策。

7、根据本发明提供的一种基于多源数据的无人艇任务决策方法，步骤s1中的所述运行信息包括设备状态信息及环境条件信息。

8、根据本发明提供的一种基于多源数据的无人艇任务决策方法，步骤s2进一步包括：

9、s21：将所述设备状态信息中包括的多个传感器的监测信号组合，获得组合信号；

10、s22：通过深度残差网络对所述组合信号进行特征提取，获得组合特征；

11、s23：将所述组合特征通过预训练的分类器进行无人艇的健康状态评估，获得健康状态评估结果。

12、根据本发明提供的一种基于多源数据的无人艇任务决策方法，步骤s22中的所述组合特征为48维特征。

13、根据本发明提供的一种基于多源数据的无人艇任务决策方法，步骤s2中的所述健康状态评估结果包括：

14、航行评估结果，所述航行评估结果包括航行正常、待低功率航行、无法航行；

15、作业评估结果，所述作业评估结果包括作业正常、待低功率作业、无法作业。

16、根据本发明提供的一种基于多源数据的无人艇任务决策方法，步骤s4进一步包括：

17、s41：将实时监控的待决策无人艇的运行信息转换为向量并进行拼接，获得待决策健康状态表示；

18、s42：将所述待决策健康状态表示转换为哈希编码，获得待决策哈希值；

19、s43：根据所述待决策哈希值由所述决策库进行检索，输出任务决策；

20、s44：通过所述任务决策对所述待决策无人艇进行控制。

21、根据本发明提供的一种基于多源数据的无人艇任务决策方法，步骤s43还包括：

22、s431：当未检索到匹配的任务决策时，根据所述待决策哈希值由所述决策库进行检索，输出匹配度最高的相似任务决策；

23、s432：对所述相似任务决策进行验证，当所述相似任务决策有效时，将所述相似任务决策输出为待执行任务决策；

24、s432：通过所述待执行任务决策对所述待决策无人艇进行控制，并将所述待执行任务决策存入所述决策库。

25、本发明还提供一种基于多源数据的无人艇任务决策系统，用以执行如以上任一项所述的一种基于多源数据的无人艇任务决策方法，包括：

26、运行信息采集模块：用于采集无人艇的运行信息；

27、健康状态评估模块：用于根据所述运行信息对无人艇的健康状态进行评估，获得健康状态评估结果；

28、决策库建立模块：用于根据所述健康状态评估结果及所述健康状态评估结果对应的任务决策建立决策库；

29、任务决策输出模块：用于通过所述决策库对待决策无人艇进行任务决策。

30、本发明提供的一种基于多源数据的无人艇任务决策方法及系统，能够依据外部环境条件、外部威胁条件、任务状态条件、健康状态条件等主要影响因素进行任务决策，可解决无人艇执行任务时指令冲突的问题，保障无人艇自身安全，并且多源融合协同推理健康管理技术引入案例库进行健康管理，该方法可提高决策速度，并将决策控制在可控范围内，另外还通过无人艇多源融合协同推理模型将多源传感器的信息组合并转换为时域信息统一进行全方位特征提取，区别于传统的分系统单源健康管理算法，多源融合的协同推理算法有利于挖掘各系统故障之间的关联性，便于发现单源数据难以发现的故障，以进行整船级的健康管理。

31、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种基于多源数据的无人艇任务决策方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于多源数据的无人艇任务决策方法，其特征在于，步骤s1中的所述运行信息包括设备状态信息及环境条件信息。

3.根据权利要求2所述的一种基于多源数据的无人艇任务决策方法，其特征在于，步骤s2进一步包括：

4.根据权利要求3所述的一种基于多源数据的无人艇任务决策方法，其特征在于，步骤s22中的所述组合特征为48维特征。

5.根据权利要求1所述的一种基于多源数据的无人艇任务决策方法，其特征在于，步骤s2中的所述健康状态评估结果包括：

6.根据权利要求1所述的一种基于多源数据的无人艇任务决策方法，其特征在于，步骤s4进一步包括：

7.根据权利要求6所述的一种基于多源数据的无人艇任务决策方法，其特征在于，步骤s43还包括：

8.一种基于多源数据的无人艇任务决策系统，用以执行如权利要求1-7任一项所述的一种基于多源数据的无人艇任务决策方法，其特征在于，包括：

技术总结
本发明提供一种基于多源数据的无人艇任务决策方法及系统，涉及无人艇控制技术领域，该方法具体包括：采集无人艇的运行信息；根据所述运行信息对无人艇的健康状态进行评估，获得健康状态评估结果；根据所述健康状态评估结果及所述健康状态评估结果对应的任务决策建立决策库；通过所述决策库对待决策无人艇进行任务决策。本发明能够解决无人艇执行任务时指令冲突的问题，保障无人艇自身安全，并且可提高决策速度。

技术研发人员：张新龙,梁祺,郭萌,郭曙光,周颖,潘洲,陈曦
受保护的技术使用者：中国船舶集团有限公司第七〇七研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/7/29