【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水下推演仿真，尤其涉及一种用于uuv的效能仿真推演系统、用于uuv的效能仿真推演平台及用于uuv的效能仿真推演方法。
技术介绍
1、当前，针对水下集群系统，如要实现搜、察、打、评一体化功能，需要设计多源信息融合感知系统，实现离线三维高精度地图建模和实时协同定位、目标探测、识别处置、效果评估。目前通过研究单机智能控制技术，在此基础上发展集群协同规划、控制系统，实现多机群体智能，才能完成搜察打评一体化作业任务。
2、水下集群系统从概念的提出到装备列装，需要进行大量的试验，才能对武器装备的战技指标做出全面、科学、准确的考核评价。为科学缩短研制周期、节约研制经费、减少外场试验，各种系统的仿真实验是国内外装备研制必不可少的手段之一。同时仿真试验还具有可控性高、安全性好、时效性强、多场景切换简单等诸多优势，已成为武器装备预研、研制、定性试验使用的重要手段之一，在国内外均已得到大量应用。
3、而目前针对水下集群系统仿真实验，在不需要实际水下操作的情况下实现对uuv（unmanned underwater vehicle，无人水下航行器）的行为和策略进行预测对于提高水下搜索任务的效率和精确性均起到至关重要的作用。因此，如何能够实现水下集群系统的推演仿真成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种用于uuv的效能仿真推演系统、用于uuv的效能仿真推演平台及用于uuv的效能仿真推演方法，解决相关技术中存在的无法实现水下集群系统的推
2、作为本专利技术的第一个方面，提供一种用于uuv的效能仿真推演系统，其中，包括：界面控制模块、功能应用模块、三维态势显示模块和数据存储模块，所述功能应用模块和所述三维态势显示模块均与所述界面控制模块通信连接，所述功能应用模块与所述三维态势显示模块通信连接，所述界面控制模块与所述数据存储模块通信连接；
3、所述界面控制模块用于根据用户操作指令至少进行场景态势信息配置和任务单元的任务信息配置，并基于配置结果生成场景任务信息，其中每个所述任务单元均包括至少一个uuv；
4、所述功能应用模块用于根据所述场景任务信息确定每个任务单元的待执行任务，并针对每个任务单元的待执行任务进行仿真推演获得仿真推演实时态势信息，以及能够根据所述三维态势显示模块反馈的实时位姿状态信息和待执行任务的任务目标信息控制每个任务单元的仿真推演过程直至完成待执行任务；
5、所述三维态势显示模块用于根据所述仿真推演实时态势信息解析得到每个任务单元的实时位姿状态信息，并显示仿真推演结果；
6、所述数据存储模块用于至少存储场景态势信息、任务单元信息以及仿真推演结果。
7、进一步地，所述功能应用模块包括：决策规划单元、感知单元、控制单元和底层驱动单元，所述感知单元和所述控制单元均与所述决策规划单元通信连接，所述底层驱动单元与所述控制单元通信连接；
8、所述决策规划单元用于根据所述场景任务信息和所述任务单元的初始配置信息注册对应的场景并进行任务规划，获得每个任务单元的待执行任务以及待执行任务的任务目标信息；
9、所述感知单元用于获取所述三维态势显示模块反馈的声呐原始图像，根据声呐仿真算法对所述声呐原始图像进行仿真处理获得声呐仿真图像，将所述声呐仿真图像发送至所述三维态势显示模块进行实时显示，并对所述声呐仿真图像进行目标识别检测，获得目标检测信息；
10、所述控制单元用于根据待执行任务的任务目标信息控制任务单元的仿真推演过程直至完成待执行任务；
11、所述底层驱动单元用于将所述待执行任务的仿真推演过程中获得的仿真推演实时态势信息发送至所述三维态势显示模块，并实时接收所述三维态势显示模块反馈的实时位姿状态信息。
12、进一步地，所述待执行任务至少包括分布式区域搜索、编队协同区域搜索、故障重规划和区域监视，
13、当所述待执行任务为分布式区域搜索时，所述决策规划单元用于根据所有任务单元的uuv所需要执行的全局任务信息对每个任务单元的uuv进行的独立期望路径规划，获得每个任务单元的uuv需要跟踪的期望全局路径信息；
14、当所述待执行任务为编队协同区域搜索时，所述决策规划单元用于对任务单元中作为领航者的uuv进行全局路径规划获得对应的期望全局路径信息，并根据领航跟踪动态误差控制模型以及作为领航者的uuv的实时位置与目标编队类型实时生成每个跟随者的局部期望路径信息；
15、当所述待执行任务为故障重规划时，所述决策规划单元用于接收所述感知单元的目标检测信息，并根据仿真推演实时态势信息进行任务重规划，获得更新后的待执行任务；
16、当所述待执行任务为区域监视时，所述决策规划单元用于接收所述感知单元的目标检测信息，并根据所述目标检测信息中的目标物位置进行局部侦查路径规划。
17、进一步地，所述功能应用模块还包括：通信单元，所述决策规划单元与所述通信单元通信连接，所述通信单元用于将所述界面控制模块生成的场景任务信息发送至所述决策规划单元，并将所述底层驱动单元的实时位姿状态信息和所述感知单元的目标检测信息发送至所述界面控制模块。
18、进一步地，所述界面控制模块包括：
19、推演场景设定单元，用于根据用户操作指令配置任务单元的初始态势信息、使命任务编辑信息以及任务单元的任务信息，并生成场景任务信息；
20、推演运行控制单元，用于根据用户操作指令实现实时仿真控制功能、仿真状态显示功能以及超实时仿真功能，并生成相应的推演控制指令；
21、本地数据管理单元，用于实现配置参数的加载、仿真推演日志记录管理以及离线地图管理。
22、进一步地，所述界面控制模块还包括：
23、作业效能评估单元，用于实现推演结果展示、推演结果回放以及效能评估分析。
24、进一步地，所述三维态势显示模块包括：
25、推演场景显示单元，用于根据所述界面控制模块的显示控制指令实现推演场景的多种视角类型显示，其中多种视角类型至少包括全局视角、第三视角、第一视角和特殊场景视角；
26、声呐仿真显示单元，用于根据所述功能应用模块的仿真推演过程至少实现前视多波束声呐和侧扫声呐的声呐仿真显示；
27、三维建模单元，用于根据所述功能应用模块的仿真推演过程至少实现uuv建模、海域建模和目标物建模。
28、进一步地，所述数据存储模块包括：
29、配置文件单元，用于存储软件参数配置文件、航行器模型参数配置文件以及三维模型参数配置文件；
30、日志记录数据库，用于存储场景推演日志、效能分析日志以及软件运行日志；
31、离线地图库，用于存储多种类型的导航地图以及电子海图。
32、作为本专利技术的另一个方面，提供一种用于uuv的效能仿真推演平台，其中，包括：服务器机柜、人机交互界面显示器以及三维本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于UUV的效能仿真推演系统，其特征在于，包括：界面控制模块、功能应用模块、三维态势显示模块和数据存储模块，所述功能应用模块和所述三维态势显示模块均与所述界面控制模块通信连接，所述功能应用模块与所述三维态势显示模块通信连接，所述界面控制模块与所述数据存储模块通信连接；
2.根据权利要求1所述的用于UUV的效能仿真推演系统，其特征在于，所述功能应用模块包括：决策规划单元、感知单元、控制单元和底层驱动单元，所述感知单元和所述控制单元均与所述决策规划单元通信连接，所述底层驱动单元与所述控制单元通信连接；
3.根据权利要求2所述的用于UUV的效能仿真推演系统，其特征在于，所述待执行任务至少包括分布式区域搜索、编队协同区域搜索、故障重规划和区域监视，
4.根据权利要求2所述的用于UUV的效能仿真推演系统，其特征在于，所述功能应用模块还包括：通信单元，所述决策规划单元与所述通信单元通信连接，所述通信单元用于将所述界面控制模块生成的场景任务信息发送至所述决策规划单元，并将所述底层驱动单元的实时位姿状态信息和所述感知单元的目标检测信息发送至所述界面控制
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的用于UUV的效能仿真推演系统，其特征在于，所述界面控制模块包括：
6.根据权利要求5所述的用于UUV的效能仿真推演系统，其特征在于，所述界面控制模块还包括：
7.根据权利要求1至4中任意一项所述的用于UUV的效能仿真推演系统，其特征在于，所述三维态势显示模块包括：
8.根据权利要求1至4中任意一项所述的用于UUV的效能仿真推演系统，其特征在于，所述数据存储模块包括：
9.一种用于UUV的效能仿真推演平台，其特征在于，包括：服务器机柜、人机交互界面显示器以及三维态势显示器，所述人机交互界面显示器和所述三维态势显示器均与所述服务器机柜通信连接，所述服务器机柜包括权利要求1至8中任意一项所述的用于UUV的效能仿真推演系统，所述人机交互界面显示器用于显示所述用于UUV的效能仿真推演系统中界面控制模块的人机交互界面，所述三维态势显示器用于实现所述用于UUV的效能仿真推演系统中三维态势显示模块的显示功能。
10.一种用于UUV的效能仿真推演方法，应用于权利要求1至8中任意一项所述的用于UUV的效能仿真推演系统，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种用于uuv的效能仿真推演系统，其特征在于，包括：界面控制模块、功能应用模块、三维态势显示模块和数据存储模块，所述功能应用模块和所述三维态势显示模块均与所述界面控制模块通信连接，所述功能应用模块与所述三维态势显示模块通信连接，所述界面控制模块与所述数据存储模块通信连接；
2.根据权利要求1所述的用于uuv的效能仿真推演系统，其特征在于，所述功能应用模块包括：决策规划单元、感知单元、控制单元和底层驱动单元，所述感知单元和所述控制单元均与所述决策规划单元通信连接，所述底层驱动单元与所述控制单元通信连接；
3.根据权利要求2所述的用于uuv的效能仿真推演系统，其特征在于，所述待执行任务至少包括分布式区域搜索、编队协同区域搜索、故障重规划和区域监视，
4.根据权利要求2所述的用于uuv的效能仿真推演系统，其特征在于，所述功能应用模块还包括：通信单元，所述决策规划单元与所述通信单元通信连接，所述通信单元用于将所述界面控制模块生成的场景任务信息发送至所述决策规划单元，并将所述底层驱动单元的实时位姿状态信息和所述感知单元的目标检测信息发送至所述界面控制模块。
5.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：秦晓辉，崔庆佳，梁轩宇，徐彪，秦兆博，谢国涛，王晓伟，
申请(专利权)人：江苏集萃清联智控科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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