[发明专利]一种水下航行器集群控制系统及其控制方法

权利要求书

1.一种水下航行器集群控制系统，其特征在于：包括岸基指挥系统(1)、设置于编队领导单元的编队协同控制系统(2)以及设置于各个水下航行器上的平台控制系统(3)；

所述岸基指挥系统(1)用于根据异构体编队执行的任务集生成任务信息，并且将任务信息发送给编队协同控制系统(2)；

所述平台控制系统(3)用于对水下航行器的运动信息进行采集，并且将采集的运动信息发送给编队协同控制系统(2)；

所述编队协同控制系统(2)用于根据任务信息生成各个水下航行器的轨迹信息，根据水下航行器的运动信息生成平台控制反馈信息；并且将轨迹信息和平台控制反馈信息发送给平台控制系统(3)。

2.根据权利要求1所述的一种水下航行器集群控制系统，其特征在于：所述岸基指挥系统(1)包括人机界面(11)、岸基通讯模块(12)以及任务决策模块(13)；

所述人机界面(11)，用于输入异构体编队执行的任务集；

所述岸基通讯模块(12)用于与岸基指挥系统(1)和编队协同控制系统(2)进行信息通讯；

所述任务决策模块(13)，用于根据人机界面(11)输入的任务集生成异构体编队的任务信息；并且根据水下航行器的运动信息生成平台控制反馈信息。

3.根据权利要求2所述的一种水下航行器集群控制系统，其特征在于，所述编队协同控制系统(2)包括：

编队通讯模块(21)，用于与岸基通讯模块(12)和平台控制系统(3)进行信息通讯；

编队控制中心(22)，用于根据编队通讯模块(21)接收的任务信息，生成控制策略；并且根据水下航行器的运动信息生成平台控制反馈信息；

任务调度模块(23)，用于根据编队控制中心(22)生成的控制策略生成任务调度信息；

路径规划模块(24)，用于根据任务调度信息生成各个水下航行器的路径信息，并且将路径信息发送给编队通讯模块(21)，由编队通讯模块(21)将各个水下航行器的路径信息发送给对应平台控制系统(3)。

4.根据权利要求3所述的一种水下航行器集群控制系统，其特征在于：所述平台控制系统(3)包括姿态测量模块(31)、平台定位模块(32)、运动控制模块(33)以及平台通讯模块(34)；

所述姿态测量模块(31)，用于对水下航行器的运行参数进行采集，并且将运行参数发送给平台通讯模块(34)；

所述平台定位模块(32)，用于对水下航行器进行定位，生成位置信息，并且将位置信息发送给平台通讯模块(34)；

所述运动控制模块(33)用于根据路径信息对水下航行器进行路径控制；

所述平台通讯模块(34)用于与岸基指挥系统(1)和编队协同控制系统(2)进行信息通讯。

5.根据权利要求4所述的一种水下航行器集群控制系统，其特征在于：所述编队协同控制系统(2)还包括预处理模块(25)；所述预处理模块(25)用于对运动信息中各个水下航行器的运行参数进行统一格式转换计算，并且将转换参数数据发送给编队控制中心(26)。

6.根据权利要求4所述的一种水下航行器集群控制系统，其特征在于：所述平台控制系统(3)包括平台卫星通讯单元以及平台水声通讯单元；所述编队通讯模块(21)包括编队卫星通讯单元以及编队水声通讯单元；所述平台水声通讯单元与编队水声讯通单元水声通讯；所述平台卫星通讯单元与编队卫星通讯单元分别与岸基通讯模块(12)卫星通讯。