[发明专利]一种面向水面无人集群的群体智能仿真试验系统及其方法

权利要求书

1.一种面向水面无人集群的群体智能仿真试验系统，其特征在于，包括仿真应用模块、仿真引擎和数据库，所述的仿真应用模块包括场景定制模块、场景运行管理模块、场景状态展示模块和数据收集分析模块；所述的仿真引擎包括感知数据仿真引擎、三维视景仿真引擎、分布式交互实时仿真引擎和仿真互联交互组件；

所述的数据库包括仿真数据库、想定数据库、环境数据库、模型数据库和规则数据库；

场景定制模块，用于基于仿真数据库和想定数据库进行想定制作以及仿真场景设置，将多智能体的实体模型实例化为想定空间中的群体智能仿真实体，编辑仿真实体属性和仿真实体间的指挥联通关系，生成仿真想定；

场景运行管理模块，用于管理仿真系统的软硬件资源，控制仿真运行过程，监视仿真系统运行状态，管理仿真运行数据。

场景状态展示模块，用于对想定态势进行形象直观的展示；

数据收集分析模块，用于仿真数据收集整理与分析；

感知数据仿真引擎，用于仿真实体载具上的感知器数据仿真；

三维视景仿真引擎，用于模拟产生群智实体的运行场景，利用环境数据库相应数据构建适合群体智能平台的高分辨率虚拟环境，包括地形、水面、材质、光影、重力效应；

分布式交互实时仿真引擎，用于通过运行支撑服务为仿真场景下的所有内容提供基础管理服务，包括时间管理、对象管理、标识管理、事件管理、交互管理和模型管理；

仿真互联交互组件，用于提供通信物理链路仿真、离散事件仿真、数据交互与集成仿真以及异构互联交互方法；

所述的模型数据库至少包括无人艇模型，所述的规则数据库包括用于测试智能群体待测试能力的规则数据。

2.根据权利要求1所述的面向水面无人集群的群体智能仿真试验系统，其特征在于，所述的智能群体待测试能力包括态势感知能力、集群通信能力、群体控制能力和群体博弈能力中的任意一种或多种的组合；

所述的规则数据包括协同行为规则、目标搜索规则、裁决规则、目标威胁规则、交战规则中的任意一种或多种的组合。

3.根据权利要求2所述的面向水面无人集群的群体智能仿真试验系统，其特征在于，所述的模型数据库还包括非无人艇的智能体模型；

且所述非无人艇的智能体模型包括无人机模型、无人车模型。

4.根据权利要求1所述的面向水面无人集群的群体智能仿真试验系统，其特征在于，所述的数据收集分析模块用于实时采集仿真数据，一方面通过三维场景运行状态展示和仿真数据展现的形式呈现仿真场景，另一方面对仿真数据进行预处理，辅助操作人员验证方案进行实时和事后数据分析；再一方面对仿真数据进行筛选，筛选其中的经验数据，放入用于训练无人艇的经验池。

5.根据权利要求1所述的面向水面无人集群的群体智能仿真试验系统，其特征在于，所述的仿真数据库包括仿真方案、数据分类和数据结果；

所述的想定数据库包括编组数据、部署数据、推演管理和导调控制；

所述的环境数据库包括地理环境、气象水文、空间坐标。

6.根据权利要求1所述的面向水面无人集群的群体智能仿真试验系统，其特征在于，所述的场景状态展示模块,根据用户定制的显示要素和显示方法进行虚拟环境展示、二维态势显示、三维态势显示和想定姿态回放；

且二维态势显示包括：数字地图操作、态势回放控制、显示内容控制、仿真实体信息查询、地形信息查询与计算；

三维态势显示包括：三维模型管理、特效管理、大地形管理、显示内容控制、三维回放控制。

7.根据权利要求1所述的面向水面无人集群的群体智能仿真试验系统，其特征在于，所述的场景定制模块用于生成包括想定管理、编组编配、想定编辑和任务筹划的仿真想定；

所述的场景运行管理模块包括仿真资源管理、仿真运行设置、仿真运行控制和仿真状态监视。