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申请/专利权人：北京航空航天大学

摘要：本发明公开了一种无人自主系统集群本体建模与仿真方法，属于无人自主系统集群技术领域。本发明方法从宏观、中观和微观三个层面建立无人集群本体框架，建立宏观的集群任务、中观的集群行为和个体行为、微观的原子动作之间的映射关系；采用使命工程方法将集群任务分解为集群行为；使用模块化开放系统方法将个体行为分解为无人机系统原子动作并分配到运载器平台、载荷、通信、控制单元、支持设备和人因元素，定义无人机系统内部的结构及其交互。本发明方法为无人集群本体建模和仿真形成了统一的标准框架与规范，通用性强，支持不同运行概念下无人集群和无人系统架构模型的快速生成和灵活重用，提高了无人集群建模和仿真的效率和质量。

主权项：1.一种无人自主系统集群本体建模与仿真方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：构建无人集群本体框架；无人集群本体框架从宏观、中观和微观三个层面分解无人集群行为和组成；在宏观层面确定集群任务；在中观层面确定通过集群策略实现集群任务的集群行为，集群行为由个体行为、角色和事件聚合而成，集群策略包含不同的群体智能算法，角色包括群体智能算法中的角色；在微观层面确定实现集群行为的个体和无人系统的原子动作；建立宏观的集群任务、中观的集群行为和个体行为、微观的原子动作三个层面之间的映射关系；步骤2：使用使命工程方法建立无人集群元模型，包括：针对具体集群任务，将集群任务向下分解为集群行为，采用集群策略对集群行为进行分解获得实现集群行为所需的个体行为，建立针对该集群任务的无人集群元模型；步骤3：使用模块化开放系统方法开发无人机系统元模型，包括：将个体行为分解为无人机系统原子动作，并分配到运载器平台、载荷、通信、控制单元、支持设备和人因元素，运用本体元建模方法构建无人机系统内部结构及结构间的交互，建立无人机系统元模型；所述的步骤3中，基于SysML构建无人机系统内部结构的元模型以及内部结构间的交互元模型；建立的元模型包含飞行器平台元模型、载荷元模型、通信元模型、控制单元元模型、支持设备元模型、以及人因元素元模型；建立的交互元模型包括：飞行器平台分别与支持设备、载荷、通信间的交互元模型，载荷分别与飞行器平台、通信、支持设备间的交互元模型，通信分别与卫星、飞行器平台、载荷、控制单元间的交互元模型，控制单元分别与指挥中心、通信、人因元素间的交互元模型，支持设备分别于飞行器平台、载荷间的交互元模型，人因元素与控制单元的交互元模型。

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