[发明专利]自主航天器未执行规划序列资源异常检测及修复方法

权利要求书

1.自主航天器未执行规划序列资源异常检测及修复方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一、根据航天器的未执行规划序列P，分别估计P中动作对不同资源的消耗总量，确定并记录不同资源首次出现异常的时间；所述异常为资源缺少的情况；

a.统计P中所有动作使用的资源类型，创建资源异常数组r[i]并全部初始化为false，i＝1…N，N为资源类型总数量；r[i]表示第i种资源类型资源异常数组，当r[i]的取值为true时，表示第i种资源类型出现异常；相反，当r[i]的取值为false时，表示第i种资源类型未出现异常；

b.创建资源异常时间数组r_t[i]并全部初始化为-1，i＝1…N；r_t[i]表示第i种资源类型首次出现异常的时间；

c.根据式(1)，从P中第一个动作开始，根据动作的资源消耗估计值，累加P中动作对资源类型i的消耗量，得到C_ik，同时判断C_ik是否超过初始状态下该资源类型的值：若未超过，k自增1，继续累加下一动作的资源消耗值，直至第M个动作；若超过，将与该资源类型i对应的r[i]设置成true，并将当前动作的起始时间写入r_t[i]，结束当前对第i种资源类型的异常判断，同时，i自增1，重复步骤一(c)，判断下一资源类型是否异常，直至第N种资源类型；式(1)中，M表示P中的动作总数，k表示累加的控制量，j表示P中的动作序号，a_ij表示P中第j个动作对第i种资源类型的消耗值，C_ik表示累加到k的第i种资源类型消耗量；

步骤二、对不同的异常资源，分别在其首次出现异常之前，采用基于状态回退的任务规划修复方法寻找并确定资源修复动作序列，记录所有可行的修复方案为Ra；即针对每种异常资源类型，均采用如下步骤确定其各自的修复方案：

a.从步骤一的r[i]中选取值为true的资源类型i，确定资源类型i的补给动作A_i；

b.确定P的初始状态I，若I的起始时间I_st小于r_t[i]，进入步骤二(c)；否则说明该资源类型无法得到修复，进入步骤二(a)继续下一异常资源的修复；

c.根据A_i的逻辑前提条件构造目标状态G_i，采用基于状态回退的任务规划修复方法确定从I到G_i的资源修复动作序列P_i；若P_i存在，将其记录并放入集合Ra中，并执行步骤二(d)；若不存在，直接执行步骤二(d)；

d.模拟执行P中起始时间等于I_st的所有动作，并更新P的初始状态I，将I_st向下一个时刻推进，转步骤二(b)；

步骤三、对不同异常资源，分别在Ra中挑选该资源类型消耗总和最小的方案R₁；若存在两个或多个资源消耗总和相同的方案，选取对应P的起始时间I_st靠后的方案；

步骤四、在所有方案R₁后添加补给动作A_i以及回归动作序列，与原未执行规划序列整合；步骤如下：

a.在方案R₁后添加补给动作A_i形成方案R₁₁，完成资源补给，将此时航天器的状态记为S_R；

b.将方案R₁对应P中的动作逻辑前提条件记为I_R，采用基于状态回退的任务规划修复方法确定从S_R到I_R的动作序列P_R；P_R即为回归动作序列，将航天器状态恢复到下一动作执行所需的状态；

c.在R₁₁后添加回归动作序列P_R，形成完整的资源修复方案P₁；在R₁对应的P起始时间I_st将P₁插入到原未执行规划序列P中，并将所有动作延后一段时间以适应资源检测及修复的耗时过程，最终形成新的规划序列P_f，即为可执行的无资源异常的规划序列。

2.如权利要求1所述的自主航天器未执行规划序列资源异常检测及修复方法，其特征在于：步骤四(c)中所述延后一段 时间不短于10s。