[发明专利]一种深空探测自主任务规划约束推理的自动编码方法

摘要

本发明公开的一种深空探测自主任务规划约束推理的自动编码方法，属于航天深空探测技术领域。本发明在建立深空探测器系统模型文件基础上，分析模型特点，将多种谓词类型统一转化为二元谓词，并提取谓词中的变量构成待选变量集；将动作中的变量与待选变量集匹配筛选，建立描述该动作的表约束的表头，考察该动作的因果关系，将表头中不变变量合并；通过将表头实例化，完成该动作表约束的构建；将所有动作转化表约束，实现将深空探测器系统模型自动编码为约束形式，用于约束推理。本发明能够克服现有深空任务模型中动作关系复杂，手动编码工作量大，信息输入输出不方便，后期难以移植维护等缺点，提高深空探测器自主任务规划的效率，满足实时性要求。

主权项

一种深空探测自主任务规划约束推理的自动编码方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1，建立深空探测器系统模型文件；深空探测器系统模型文件包含领域文件和问题文件两部分，领域文件用于声明深空探测器系统模型SYS中的m个动作：SYS＝{var1,var2,...vari,...varm},1≤i≤m其中vari＝<name，prei，effi>vari代表深空探测器系统中第i个动作，name代表该动作的标号，prei和effi分别代表该动作的前提条件和后续状态；领域文件中同时用于声明支持动作声明的一元及二元逻辑谓词，符号表示为(MonPre，？x)或(BiPre，？x，？y)；其中MonPre，BiPre分别代表一元谓词与二元谓词，？x和？y代表可执行动作的活动单元；所述的问题文件用于声明深空探测自主任务规划问题的初始状态、目标状态以及各状态的所有取值；步骤2，对模型文件进行预处理，将一元逻辑谓词统一转化为二元谓词；(MonPre，？x)→(IsMonPre，？x，BOOL)建立谓词集合PreList＝{precdicate1，precdicate2，...，precdicatei，...，precdicaten}，其中precdicatei代表模型文件中的第i个谓词；步骤3，根据步骤2生成的模型文件，记录规划中的动作，并将所述的动作压入约束链表Conlist；ConList＝(name1，name2，...，namem)步骤4，根据步骤2生成的模型文件，提取约束可满足中所需要的变量；建立变量集VarSet，并将谓词集合PreList中每个谓词中活动单元压入变量集VarSet，作为后续约束处理的待选变量；步骤5，当约束链表ConList不为空时，随即选取表中动作namei，ConList＝ConList‑namei,并为该动作生成表约束的表头；记录动作namei中的活动单元，并检查该活动单元是否属于变量集VarSet；如不满足，跳至下一活动单元，如满足，记录该单元为变量；直至所有活动单元检查完毕，将所有标记为变量的活动单元生成表头如下表：其中变量上标t代表该变量处于动作的前提条件阶段，上标t+1代表该变量处于动作的后续状态阶段；步骤6，根据动作的因果关系，记录表约束中变量的变化情况，并将不变量进行合并；当变量与取值相等时，变量与合并为vari；步骤7，根据步骤1中生成的问题文件，将步骤6中生成的表头进行实例化；将步骤6中全部表头，根据步骤6中记录的变化情况在问题文件中选取可行的赋值，并将所述的可行赋值填入约束表的Value行中，完成表约束的构建；步骤8，完成步骤7后，选取约束链表ConList中的下一个动作，重复执行步骤5至7，直到深空探测器系统模型SYS中所有的动作编码为表约束；即实现深空探测自主任务规划自动编码为约束形式，用于约束推理。