[发明专利]一种针对群体无人系统行为树的异常分级处理方法及系统

说明书

本发明公开了一种针对群体无人系统行为树的异常分级处理方法及系统。方法包括S1、在控制台和群体无人机平台上配置行为树引擎；S2、根据业务流程构造任务树和平台行为树；S3、构造平台行为树时，在第一异常发生概率达到第一阈值的节点上构建恢复节点，以形成局部异常处理环节，并在所述平台行为树叶子节点构建异常监视函数，用于异常的监视和异常抛出；S4、构造行为树线程时开启的异常检测子线程中放置集中式异常处理环节；S5、群体无人系统协同执行业务流程时，无人系统上的行为树运行状态实时反馈给任务树,可用于任务树级的异常处理。本发明三个层级的逐层异常处理处理模式，面向群体无人系统的复杂业务流程时，保障各级行为树的异常都能得到及时、高效、智能的处理。

技术领域

本发明涉及无人系统技术领域，更具体地说，特别涉及一种针对群体无人系统行为树的异常分级处理方法及系统。

背景技术

近年来，无人系统(以无人机、无人车等为载体的智能操作系统)发展迅速，并随着无人系统业务实施的范围增大，业务逻辑演变急剧复杂，单体无人系统已无法满足未来业务场景的需求，进而促使群体无人系统得到了大规模的爆发式发展。因为群体无人系统是以业务执行过程中扮演的角色为单位，一个业务角色通常会对应多个单体无人系统，而不同业务角色可能会有相同的具体应用动作，这对群体无人系统业务流程的可复用性提出了非常迫切的需求，因此一种新型管理业务执行流程的方法，行为树应运而生。

在行为树流程管理机制未出现之前，无人系统普遍采用有限状态机来对一套业务流程进行编排。有限状态机维护了一张图，图的节点是每个状态抽象的类，节点和节点的连线是状态间根据一定的规则做的状态转换，整个管理这些状态切换的载体就是有限状态机。这种实现机制就注定了有限状态机存在各个状态类之间相互依赖严重，耦合度很高，且结构不灵活，可扩展性不高等一系列缺陷。而行为树是将整套业务流程的每个具体动作搭建为一棵树，父节点是行为分支，叶节点是行为的具体表现。行为树将群体无人系统的角色行为包装为一个对象，符合面向对象的设计理念。行为树将行为逻辑和状态数据剥离，降低耦合，方便策划配置，而无需对每个无人系统的行为进行代码控制，提高了可视性，简化问题排查，提高效率。同时，借助行为树自身良好的可扩展性，可将群体无人系统的业务流程划分为多级行为树，层层嵌套。

通常，群体无人系统执行大业务时所涉及的机器平台数量较多，场景范围较广，无线通信链路极容易受到干扰甚至中断，导致无人平台与控制台失去联系，从而影响业务流程的正常运转；加之机器平台上装载的传感器数量和种类也比较繁多，而大多数传感器的应用环境都有比较严苛的条件限制，面对变幻莫测的场景环境，一个完备的行为树系统必须具备对各种可能发生的异常情况进行自我修复的能力，从而更高效、更智能地完成预期的整套业务流程。因此，为了使群体无人系统的控制核心行为树运转得更加稳定可靠，提出一种针对群体无人系统行为树的异常分级处理方法及系统成为当前亟待解决的技术难题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种针对群体无人系统行为树的异常分级处理方法及系统，以克服现有技术所存在的缺陷。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种针对群体无人系统行为树的异常分级处理方法，包括以下步骤：

S1、在控制台和群体无人机平台上配置行为树引擎；

S2、根据业务流程构造任务树和平台行为树，将所述任务树置于中心控制台主线程，构造异常检测子线程一，将所述平台行为树置于无人平台主线程，构造异常检测子线程二；

S3、构造平台行为树时，在第一异常发生概率达到第一阈值的节点上构建恢复节点，以形成局部异常处理环节，并在所述平台行为树叶子节点构建异常监视函数，用于异常的监视和异常抛出；