System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 任务规划状态空间向量化表示方法、系统、设备及介质技术方案_技高网

任务规划状态空间向量化表示方法、系统、设备及介质技术方案

技术编号:42577687 阅读:46 留言:0更新日期:2024-08-29 00:41
本发明专利技术公开了任务规划状态空间向量化表示方法、系统、设备及介质,涉及任务规划的状态空间描述技术领域,方法包括:获取空间站的任一动作设备的当前状态;根据所述当前状态确定空间站任一动作设备对应的状态空间向量,所述状态空间向量通过五元组表示。本发明专利技术通过五元组的表示方法进行状态空间向量的表示,增加了当前状态关联的未来一段时间区间内预定状态的描述,从而实现对多时间线并行执行情况下动作间的复杂约束建模,拓展了状态空间描述方法的应用范围,为使用状态空间规划求解方法解决复杂时态规划问题提供了基础,具有良好的灵活性和实用性。

【技术实现步骤摘要】

所属的技术人员知道,本专利技术可以实现为系统、方法或计算机程序产品,因此,本公开可以具体实现为以下形式,即:可以是完全的硬件、也可以是完全的软件(包括固件、驻留软件、微代码等),还可以是硬件和软件结合的形式,本文一般称为“电路”、“模块”或“系统”。此外,在一些实施例中,本专利技术还可以实现为在一个或多个计算机可读介质中的计算机程序产品的形式,该计算机可读介质中包含计算机可读的程序代码。可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是一一但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件,或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括:具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(ram),只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中,计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质,该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。尽管上面已经示出和描述了本专利技术的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本专利技术的限制,本领域的普通技术人员在本专利技术的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。


技术介绍

1、任务规划是指给定一组动作集合、任务初始状态、任务目标的前提下,选择若干动作序列,安排它们的执行时间顺序,从给定的任务初始状态开始执行该动作序列,在执行这组动作的过程中满足动作约束条件,执行完毕后实现任务目标。

2、在经典动作规划中,任务规划的核心是动作和状态空间。而在状态空间部分,传统方法只对瞬时状态进行描述,而动作一般是具备执行时长的,其作用范围包括一个时间区间,对应的前提条件和效果可能关联在一个区间中。瞬时状态只对当前时刻的状态值进行描述,难以完全描述动作的影响。在经典动作规划中,由于只考虑动作之间的先后顺序,动作的执行时长可以忽略,因此可以采用瞬时状态描述;对于复杂的时态规划问题,存在多条时间线,动作之间存在并行实施问题,只考虑动作先后顺序存在严重的不足。


技术实现思路

1、本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足,具体提供了任务规划状态空间向量化表示方法、系统、设备及介质,具体如下:

2、1)第一方面,本专利技术提供一种面向复杂时态约束的任务规划状态空间向量化表示方法,具体技术方案如下:

3、获取空间站的任一动作设备的当前状态;

4、根据所述当前状态确定空间站任一动作设备对应的状态空间向量,所述状态空间向量通过五元组表示;

5、其中,所述五元组包括:用于记录t时刻任务规划中所有连续函数的值的集合m、用于记录t时刻对应的状态属性的集合p、用于记录持续条件的集合∏、用于记录任一事件中的所有任务规划对应的发生时刻的集合q以及用于表征当前状态的时间戳t,其中,任一事件中包含至少一个任务规划,任一任务规划包含至少一个动作设备,所述连续函数表征了任一任务规划对应的任务对象的资源数值的变化状态,所述状态属性表征了任一任务规划对应的任务对象的完成状态,所述持续条件表征了完成任一任务规划前,该任务规划对应的任务对象的连续函数的取值不发生变化。

6、本专利技术提供的一种面向复杂时态约束的任务规划状态空间向量化表示方法的有益效果如下:

7、通过五元组的表示方法进行状态空间向量的表示,增加了当前状态关联的未来一段时间区间内预定状态的描述,从而实现对多时间线并行执行情况下动作间的复杂约束建模,拓展了状态空间描述方法的应用范围,为使用状态空间规划求解方法解决复杂时态规划问题提供了基础,具有良好的灵活性和实用性。

8、在上述方案的基础上,本专利技术还可以做如下改进。

9、进一步,还包括:

10、根据所述当前状态、目标状态以及当前规划序列,在动作集合中确定任一动作设备在当前时刻的下一时刻对应的目标动作,以在所述下一时刻执行所述目标动作。

11、进一步,所述根据所述当前状态、目标状态以及当前规划序列,在动作集合中确定任一动作设备在当前时刻的下一时刻对应的目标动作,包括:

12、根据所述当前状态、目标状态以及当前规划序列,在动作集合中确定任一动作设备在当前时刻的下一时刻对应的候选动作;

13、判断所述候选动作是否为可应用性动作,若所述候选动作是可应用性动作,则将该候选动作确定为所述下一时刻对应的目标动作。

14、进一步,所述判断所述候选动作是否为可应用性动作,包括:

15、判断所述候选动作是否满足预设条件,若所述候选动作满足所述预设条件,则判定所述候选动作为可应用性动作,若所述候选动作不满足所述预设条件,则判定所述候选动作不是可应用性动作,其中,所述预设条件包括:

16、动作的所有状态属性均满足集合p和集合m;

17、动作的资源数值的变化状态不与在集合∏中的任一持续条件和集合q中的任一事件相互斥;

18、动作的持续条件不与集合∏中的任一持续条件和集合q中的任一事件相互斥。

19、进一步,还包括:

20、根据所述目标动作,更新所述当前状态,以得到所述目标动作对应的中间状态。

21、进一步,还包括:

22、判断所述中间状态与预设的目标状态是否一致;

23、若所述中间状态与所述目标状态一致,则根据更新后的状态,确定所述任一动作设备对应的目标动作序列;

24、若所述中间状态与所述目标状态不一致,则重新执行根据所述当前状态、目标状态以及当前规划序列,在所述动作集合中确定任一动作设备在当前时刻的下一时刻对应的目标动作的过程,直到新的目标动作对应的中间状态与所述目标状态一致。

25、进一步,还包括:

26、在执行所述目标动作后,获取所述目标动作对应的中间状态的时间戳;

27、所述判断所述中间状态与预设的目标状态是否一致,包括:

28、根据所述中间状态的时间戳,所述中间状态与预设的目标状态是否一致。

29、2)第二方面,本专利技术还提供一种面向复杂时态约束的任务规划状态空间向量化表示系统,具体技术方案如下:

30、获取模块用于:获取空间站的任一动作设备的当前状态;

31、表示模块用于:根据所述当前状态确定空间站任一动作设备对应的状态空间向量,所述状态空间向量通过五元组表示;

32、其中,所述五元组包括:用于记录t时刻任务规划中所有连续函数的值的集合m、用于记录t时刻对应的状态属性的集合p、用于记录持续条件的集合∏、用于记录任一事件中的所有任务规划对应的发生时刻的集合q以及用于表征当前状态的时间戳t,其中,任一事件中包含至少一个任务规划,任一任务规划包含至少一个动作设备,所述连续函数表本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种面向复杂时态约束的任务规划状态空间向量化表示方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种面向复杂时态约束的任务规划状态空间向量化表示方法,其特征在于,还包括:

3.根据权利要求2所述的一种面向复杂时态约束的任务规划状态空间向量化表示方法,其特征在于,所述根据所述当前状态、目标状态以及当前规划序列,在动作集合中确定任一动作设备在当前时刻的下一时刻对应的目标动作,包括:

4.根据权利要求3所述的一种面向复杂时态约束的任务规划状态空间向量化表示方法,其特征在于,所述判断所述候选动作是否为可应用性动作,包括:

5.根据权利要求2所述的一种面向复杂时态约束的任务规划状态空间向量化表示方法,其特征在于,还包括:

6.根据权利要求5所述的一种面向复杂时态约束的任务规划状态空间向量化表示方法,其特征在于,还包括:

7.根据权利要求6所述的一种面向复杂时态约束的任务规划状态空间向量化表示方法,其特征在于,还包括:

8.一种面向复杂时态约束的任务规划状态空间向量化表示系统,其特征在于,包括:

9.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括处理器,所述处理器与存储器耦合,所述存储器中存储有至少一条计算机程序,所述至少一条计算机程序由所述处理器加载并执行,以使所述电子设备实现如权利要求1至7任一项权利要求所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质中存储有至少一条计算机程序,所述至少一条计算机程序由处理器加载并执行,以使计算机实现如权利要求1至7任一项权利要求所述的方法。

...

【技术特征摘要】

1.一种面向复杂时态约束的任务规划状态空间向量化表示方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种面向复杂时态约束的任务规划状态空间向量化表示方法,其特征在于,还包括:

3.根据权利要求2所述的一种面向复杂时态约束的任务规划状态空间向量化表示方法,其特征在于,所述根据所述当前状态、目标状态以及当前规划序列,在动作集合中确定任一动作设备在当前时刻的下一时刻对应的目标动作,包括:

4.根据权利要求3所述的一种面向复杂时态约束的任务规划状态空间向量化表示方法,其特征在于,所述判断所述候选动作是否为可应用性动作,包括:

5.根据权利要求2所述的一种面向复杂时态约束的任务规划状态空间向量化表示方法,其特征在于,还包括:

6.根据权利要求5所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨成高宇辉师明黄义喆杨晓晨张弓史雪洋赵瑞吴凡
申请(专利权)人:北京航天飞行控制中心
类型:发明
国别省市:

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