本发明涉及无人水面艇协同、决策和规划领域，主要涉及一种无人水面艇集群协同甄别的决策规划方法。
背景技术：
1、近年来，无人艇集群在海上搜救、远海护航、海洋勘探等方面发挥着越来越重要的作用。无人艇集群在执行任务过程中，涉及单艇准确完备自主感知、多艇实时交互认知、无人艇集群协同控制决策等多个技术环节。其中，多艇实时交互认知能够对单艇感知结果进行补充，也是实现无人艇集群协同控制决策的基础。鉴于多艇实时交互认知的重要性，相关的研究逐渐成为研究热点，而无人水面艇集群的目标协同甄别作为该领域的典型应用受到研究人员的重点关注，现有研究存在多艇协同决策、并发任务规划、甄别结果融合等方面的限制，难以实现无人艇集群高效、精准的协同甄别，针对上述问题，本发明提出一种无人水面艇集群协同甄别的决策规划方法，分别从无人艇甄别过程的任务决策、甄别规划、结果融合等关键步骤进行设计，提高无人艇集群协同甄别的效率和准确性。
技术实现思路
1、本发明目的是提供一种无人艇集群协同甄别的决策规划方法，所述策略方法对执行效率高，甄别准确性强，通用性好。
2、本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：
3、一种无人水面艇集群协同甄别的决策规划方法，包括以下步骤：
4、1)通信模块获取交互规则、协同规则以及交互信息；
5、2)任务决策模块对通信模块接收的交互信息按照不同信息类型进行处理，并根据交互规则生成决策任务；
6、3)协同规划模块利用协同规则对任务决策模块生成的决策任务进行拆解，生成面向甄别目标的无人艇运动规划指令，通过通信模块将运动规划指令以交互信息形式发送到指定无人艇；
7、4)指定无人艇接收交互信息并重复步骤1)～步骤3)，完成多无人艇对目标的协同甄别。
8、所述任务决策模块对通信模块接收的信息按照不同信息类型进行处理，具体为：
9、若信息为无人艇状态信息，则信息被持久化保存到无人艇数据库中；
10、若通信信息为协同任务信息，则根据交互规则中的优先级规则生成决策任务；
11、若通信信息为无人艇反馈信息，则根据反馈信息类型处理原协同任务。
12、所述根据交互规则中的优先级规则生成决策任务，具体为：
13、当新任务已存在时，无人艇抛弃新任务，并向信息发送端反馈任务已存在消息提示；
14、当新任务不存在时，则根据新任务与当前任务的优先级判断是否执行新任务：
15、a)若新任务优先级不高于当前任务，则无人艇抛弃新任务，并向信息发送端反馈任务不优先消息提示；
16、b)若新任务优先级高于原任务，则终止无人艇当前执行任务，向当前任务发送端反馈任务已终止消息提示，并执行新任务。
17、所述根据反馈信息类型处理原协同任务，具体为：
18、当反馈为任务已存在时，则无需任何处理；
19、当反馈为任务不优先或任务已终止时，则根据反馈信息，将原发布任务回滚到上一状态或重新发布新任务。
20、所述协同规划模块利用协同规则对任务决策模块生成的决策任务进行拆解，面向甄别目标的无人艇运动规划指令，具体为：
21、若自身为主艇，则查询协同规则的甄别类型；
22、若自身为从艇，则执行甄别过程。
23、所述查询协同规则的甄别类型，具体为：
24、若为独立甄别，则执行甄别过程：
25、i)若甄别成功，则完成甄别任务；
26、ii)若甄别失败，则调整自身位姿，重新执行甄别过程；
27、若为协同甄别，则将自身转换为交互状态，发起协同请求：
28、i)若获得协同，则将自身转换为协同状态，执行协同甄别过程，并融合协同甄别结果；
29、ii)若请求超时或协同个数小于协同规则阈值，则调整自身位姿，重新执行甄别过程。
30、所述执行甄别过程，具体为：
31、若甄别成功，则完成甄别任务；
32、若甄别失败，则查询协同请求转发次数：
33、i)若达到最大转发次数，则反馈甄别失败信息；
34、ii)若未达到最大转发次数，则转发协同请求。
35、所述协同甄别过程，包括以下步骤：
36、a)计算无人艇i相对于甄别目标预测位置的相对坐标δui,t：
37、δui,＝ui,-mt
38、其中，ui,＝(xi,,yi,)为无人艇i当前时刻位置，mt＝(xt,yt)为甄别目标下一时刻的预测位置；
39、b)将无人艇所在水域划分n个区域，第j个区域的角度范围：
40、设区域的起始角度αt为甄别目标下一时刻的航向，第j个区域的角度范围为
41、c)根据δui,，计算t时刻各个区域nk内距离预测目标最近无人艇构成位置集合
42、d)若存在区域不存在符合位置集合条件的无人艇，则对于不存在符合条件无人艇的区域，选取剩余无人艇中距离目标最近无人艇，构成无人艇从艇位置集合
43、e)规划集合su,,中无人艇的进行协同甄别的运动速度和航向，并转化为无人艇指令。
44、所述融合协同甄别结果，具体为：融合所有执行协同甄别任务的无人艇的置信度q，
45、
46、其中，表示从n中选取n个数构成的集合，的个数即从n中选取n个数的组合，n为区域个数，qλ表示第λ个无人艇的甄别置信度，
47、
48、一种无人水面艇集群协同甄别的决策规划协同，包括：
49、通信模块，用于获取交互规则、协同规则以及交互信息；
50、任务决策模块，用于对通信模块接收的交互信息按照不同信息类型进行处理，并根据交互规则生成决策任务；
51、协同规划模块，用于利用协同规则对任务决策模块生成的决策任务进行拆解，生成面向甄别目标的无人艇运动规划指令，通过通信模块将运动规划指令以交互信息形式发送到指定无人艇。
52、本发明具有以下有益效果及优点：
53、1.本发明设计一种通用的消息收发协议适合与无人艇、监控服务器进行通信交互。
54、2.本发明设计一套具备任务优先级的无人艇多任务决策机制，能够实现并发任务的快速处理。
55、3.本发明研究了一种基于状态机的多无人艇协同甄别方法，能够快速、精准甄别待确认目标。
56、4本发明提出了一系列具有较强通用性的面向无人水面艇协同任务的决策规划架构，能够有效应用于包括但不限于协同甄别等多种协同任务。
1.一种无人水面艇集群协同甄别的决策规划方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种无人水面艇集群协同甄别的决策规划方法，其特征在于，所述任务决策模块对通信模块接收的信息按照不同信息类型进行处理，具体为：
3.根据权利要求2所述的一种无人水面艇集群协同甄别的决策规划方法，其特征在于，所述根据交互规则中的优先级规则生成决策任务，具体为：
4.根据权利要求2所述的一种无人水面艇集群协同甄别的决策规划方法，其特征在于，所述根据反馈信息类型处理原协同任务，具体为：
5.根据权利要求1所述的一种无人水面艇集群协同甄别的决策规划方法，其特征在于，所述协同规划模块利用协同规则对任务决策模块生成的决策任务进行拆解，面向甄别目标的无人艇运动规划指令，具体为：
6.根据权利要求5所述的一种无人水面艇集群协同甄别的决策规划方法，其特征在于，所述查询协同规则的甄别类型，具体为：
7.根据权利要求5所述的一种无人水面艇集群协同甄别的决策规划方法，其特征在于，所述执行甄别过程，具体为：
8.根据权利要求6所述的一种无人水面艇集群协同甄别的决策规划方法，其特征在于，所述协同甄别过程，包括以下步骤：
9.根据权利要求6所述的一种无人水面艇集群协同甄别的决策规划方法，其特征在于，所述融合协同甄别结果，具体为：融合所有执行协同甄别任务的无人艇的置信度q，
10.一种无人水面艇集群协同甄别的决策规划协同，其特征在于，包括：
