[发明专利]考虑系统失效的无人机蜂群任务可靠性分析方法及系统

说明书

本发明涉及一种考虑系统失效的无人机蜂群任务可靠性分析方法，所述方法包括：采用复杂网络的方法构建无人机蜂群的网络模型；所述网络模型包括通讯层、结构层和任务层，所述结构层中各节点对应一个无人机，所述通讯层中节点根据各无人机中通讯设备确定，所述任务层中节点根据各无人机的任务载荷数量确定；获得所述网络模型中各个节点随时间变化的失效分布；根据所述各个节点随时间变化的失效分布更新所述网络模型；根据预设的任务可靠性指标对更新后的所述网络模型进行可靠性分析。本发明提高了可靠性分析的全面性和准确性。

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，特别是涉及一种考虑系统失效的无人机蜂群任务可靠性分析方法及系统。

背景技术

随着智能控制技术、网络化通信技术以及群体智能理论的发展，无人机蜂群作为航空技术的主要发展方向，是未来民用和军用各个领域各项任务的重要实现形式。无人机蜂群通过机间的通讯，进行能力的共享，以一个体系的形式协同完成任务。虽然其任务能力具备了更高的鲁棒性和灵活性，但也面临着更加复杂的任务环境与威胁，在无人机蜂群的设计、使用、维修保障等各个环节都需要定量化决策依据，任务可靠性就是衡量给定条件下任务能力的重要指标。准确有效的无人机蜂群任务可靠性定量化与评估方法对于其技术发展具有重要意义。目前，无人机蜂群任务可靠性评估不够全面。

发明内容

本发明的目的是提供一种考虑系统失效的无人机蜂群任务可靠性分析方法及系统，提高了可靠性分析的全面性和准确性。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种考虑系统失效的无人机蜂群任务可靠性分析方法，所述方法包括：

采用复杂网络的方法构建无人机蜂群的网络模型；所述网络模型包括通讯层、结构层和任务层，所述结构层中各节点对应一个无人机，所述通讯层中节点根据各无人机中通讯设备确定，所述任务层中节点根据各无人机的任务载荷数量确定；

获得所述网络模型中各个节点随时间变化的失效分布；

根据所述各个节点随时间变化的失效分布更新所述网络模型；

根据预设的任务可靠性指标对更新后的所述网络模型进行可靠性分析。

可选地，所述获得所述网络模型中各个节点随时间变化的失效分布包括：

获得所述通讯层各节点对应的失效时间，获得所述通讯层失效分布；

获得所述结构层各节点对应的失效时间，获得所述结构层失效分布；

获得所述任务层各节点对应的失效时间，获得所述任务层失效分布。

可选地，所述任务可靠性指标包括脆弱性和连通性。

可选地，所述根据所述各个节点随时间变化的失效分布更新所述网络模型，具体包括：

任务时间初始化并确定任务间隔时间；

获得设定时间段内所述网络模型中各个节点随时间变化的失效分布；

每间隔所述任务间隔时间，对所述网络模型进行一次遍历，查询并删除对应所述任务间隔时间内的节点。

可选地，所述方法还包括：

每间隔所述任务间隔时间，对所述网络模型进行一次遍历，查询并删除对应所述任务间隔时间内的被攻击节点。

本发明还公开了一种考虑系统失效的无人机蜂群任务可靠性分析系统，所述系统包括：

网络模型构建模块，用于采用复杂网络的方法构建无人机蜂群的网络模型；所述网络模型包括通讯层、结构层和任务层，所述结构层中各节点对应一个无人机，所述通讯层中节点根据各无人机中通讯设备确定，所述任务层中节点根据各无人机的任务载荷数量确定；