一种无人艇任务模拟测试方法及装置与流程

1.本发明实施例涉及无人艇技术领域，尤其涉及一种无人艇任务模拟测试方法及装置。


背景技术：

2.水面无人艇是一种具有自主航行能力的小型水面运动平台，可通过搭载不同的任务载荷完成设定任务，具有高速、智能、隐蔽、灵活等特点。无人艇在执行任务时，利用所搭载的传感器实现对环境的感知，继而完成任务决策和执行。一般情况下，搭载的传感器不止一种，而是采用多传感器融合的方式完成感知，例如常见的不同波段的雷达、光电、多种声纳等，组合完成水面水下的探测任务。对于涉及多种传感器的探测任务的仿真测试，目前可以通过模拟不同传感器返回的目标报文的方式实现对探测任务的仿真测试。
3.但是，通过模拟不同传感器返回的报文的方式能够实现对探测任务的测试，但是往往同一目标的不同传感器的报文格式相差很大，报文构建过程复杂，涉及水面、水下以及广泛海域不同海况下的任务测试，生成报文的人工工作量较大，效率较低。另外，由于不同传感器模拟生成的报文之间互不联系，无法结合传感器的特性实现传感器信号的模拟，也无法模拟无人艇在特定海洋环境下的运动状态，导致模拟测试效果与实艇测试效果相差较大，准确度较低。
4.因此，提出一种方法来提高无人艇任务模拟测试的效率和准确性是目前业界亟待解决的重要课题。


技术实现要素：

5.针对现有技术中的缺陷，本发明实施例提供一种无人艇任务模拟测试方法及装置。
6.一方面，本发明实施例提供一种无人艇任务模拟测试方法，包括：
7.获取模拟任务测试参数和模拟目标设置参数；
8.根据所述模拟任务测试参数和模拟目标设置参数构建模拟测试场景；
9.获取无人艇的运动参数，并根据所述运动参数和所述模拟测试场景生成无人艇的目标模拟运动轨迹。
10.另一方面，本发明实施例提供一种无人艇任务模拟测试装置，包括：
11.获取单元，用于获取模拟任务测试参数和模拟目标设置参数；
12.处理单元，用于根据所述模拟任务测试参数和模拟目标设置参数构建模拟测试场景；
13.模拟单元，用于获取无人艇的运动参数，并根据所述运动参数和所述模拟测试场景生成无人艇的目标模拟运动轨迹。
14.本发明实施例提供的无人艇任务模拟测试方法及装置，通过获取模拟任务测试参数和模拟目标设置参数；根据所述模拟任务测试参数和模拟目标设置参数构建模拟测试场
景；获取无人艇的运动参数，并根据所述运动参数和所述模拟测试场景生成无人艇的目标模拟运动轨迹。所述装置用于执行上述方法。本发明提供的方法及装置提高了无人艇任务模拟测试的效率和准确性。
附图说明
15.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1为本发明实施例提供的无人艇任务模拟测试方法的流程示意图；
17.图2为本发明实施例提供的无人艇任务模拟测试装置的结构示意图。
具体实施方式
18.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
19.图1为本发明实施例提供的无人艇任务模拟测试方法，如图1所示，本实施例提供一种无人艇任务模拟测试方法，包括：
20.s101、获取模拟任务测试参数和模拟目标设置参数；
21.具体地，获取单元201获取模拟任务测试参数和模拟目标设置参数。其中，模拟任务测试参数包括任务区域参数、任务时间参数、任务采样点参数，还可以包括其他参数，具体可以根据实际情况进行设置和调整，此处不做具体限定；所述模拟目标设置参数包括静态目标参数、动态目标参数，同样还可以包括其他参数，具体可以根据实际情况进行设置和调整，此处不做具体限定。
22.s102、根据所述模拟任务测试参数和模拟目标设置参数构建模拟测试场景；
23.具体地，处理单元202根据所述模拟任务测试参数和模拟目标设置参数构建模拟测试场景。
24.s103、获取无人艇的运动参数，并根据所述运动参数和所述模拟测试场景生成无人艇的目标模拟运动轨迹。
25.具体地，模拟单元203获取无人艇的运动参数，并根据所述运动参数和所述模拟测试场景生成无人艇的目标模拟运动轨迹。
26.本发明实施例提供的数据处理方法，通过获取模拟任务测试参数和模拟目标设置参数；根据所述模拟任务测试参数和模拟目标设置参数构建模拟测试场景；获取无人艇的运动参数，并根据所述运动参数和所述模拟测试场景生成无人艇的目标模拟运动轨迹，提高了无人艇任务模拟测试的效率和准确性。
27.在上述实施例的基础上，进一步地，所述所述方法还包括：在获取模拟任务测试参数和模拟目标设置参数之前，构建第一数据库，所述第一数据库包括多项可编辑的模拟任务测试参数；相应地，所述获取模拟任务测试参数和模拟目标设置参数，包括：从所述第一
数据库中读取所述模拟任务测试参数。
28.具体地，所述多项可编辑的模拟任务测试参数按照预设格式封装储存在所述第一数据库中，获取单元201可以从所述第一数据库中读取所述模拟任务测试参数。可以理解的是，所述获取单元201还可以以其他方式获取模拟任务测试参数，具体可以根据实际情况进行设置和调整，此处不做具体限定。
29.在上述实施例的基础上，进一步地，所述所述方法还包括：在获取模拟任务测试参数和模拟目标设置参数之前，构建第二数据库，所述第二数据库包括多项可编辑的模拟目标设置参数；相应地，所述获取模拟任务测试参数和模拟目标设置参数，包括：从所述第二数据库中读取所述模拟目标设置参数。
30.具体地，所述多项可编辑的模拟目标设置参数按照预设格式封装储存在所述第二数据库中，获取单元201可以从所述第二数据库中读取所述模拟目标设置参数。可以理解的是，所述获取单元201还可以以其他方式获取模拟目标设置参数，具体可以根据实际情况进行设置和调整，此处不做具体限定。
31.在上述实施例的基础上，进一步地，所述模拟任务测试参数包括以下任意一种或其组合：任务区域参数、任务时间参数、任务采样点参数。
32.具体地，所述任务区域参数可以包括任务名称、任务区域位置、任务区域描述，还可以包括其他参数，具体可以根据实际情况进行设置和调整，此处不做具体限定；可以理解的是，任务区域可通过海图选点，亦可通过输入经纬度设置任务区域。所述任务时间参数可以包括任务时长，还可以包括其他参数，具体可以根据实际情况进行设置和调整，此处不做具体限定。所述任务采样点参数包括在所述任务区域内设置不同时间、多个海况采样点。可以理解的是，必要时可以设置人机交互界面，通过点击“任务区域选择”按钮和“时长设置”按钮，编辑设置任务区域和任务时长。
33.在上述实施例的基础上，进一步地，所述模拟目标设置参数包括静态目标参数和/或动态目标参数。
34.具体地，静态目标参数包括水面静态目标参数、障碍物参数及水下静态目标参数，也可以包括其他参数，具体可以根据实际情况进行设置和调整，此处不做具体限定。其中，水面静态目标主要指浮标，浮标参数设置包括锚心位置、威胁半径、颜色等信息，水下静态目标主要指鱼雷，参数设置包括位置、深度、威胁半径等信息。
35.动态目标参数包括水面动态目标参数、水下动态目标参数，也可以包括其他参数，具体可以根据实际情况进行设置和调整，此处不做具体限定。其中，水面动态目标包括渔船、商船、舰艇等，水面动态目标参数设置包括初始位置、航线及航速(或不同时刻对应的位置)、威胁半径等信息，水下动态目标主要指潜航器，水下动态目标参数设置包括初始位置、航线及航速(或不同时刻对应的位置)、深度、威胁半径等信息。
36.在上述实施例的基础上，进一步地，所述模拟任务测试参数包括任务区域参数、任务时间参数和任务采样点参数；相应地，所述根据所述模拟任务测试参数和模拟目标设置参数构建模拟测试场景还包括：
37.根据任务区域参数划分任务区域网格；
38.根据所述任务采样点参数和任务时间参数，获取第一参数集合，所述任务采样点参数集合包括每一个任务采样点在不同任务时刻对应的环境参数；
39.根据所述任务采样点参数集合及所述任务区域网格，获取第二参数集合，所述第二参数集合包括每一个任务区域网格标记点在不同任务时刻对应的环境参数。
40.具体地，通过选取的任务区域的左上和右下角顶点坐标和地图osm缩放级别，可以推算任务区域的所有网格坐标，即所述任务区域网格标记点的坐标，即任务区域网格，通过任务采样点的坐标可以推算出该任务采样点所属的任务区域网格。同一时刻，结合多个任务采样点的环境参数数据，通过线性插值法(加随机扰动)，综合考虑海水深度，推导出任务区域网格包括的每个网格标记点在不同任务时刻对应的环境参数。根据不同时刻的任务采样点环境参数，推导出多个任务时刻所有区域网格标记点的环境参数，即第二参数集合。可以理解的是，时间插值的间隔由数据生成频率定义，如果数据生成频率为50hz，则相邻插值点的时间间隔为20ms；空间插值的间隔由osm缩放级别(空间网格粒度)定义，如果osm缩放级别为16，则空间网格的大小为0.005纬度(约611米)。
41.在上述实施例的基础上，进一步地，所述获取无人艇的运动参数，并根据所述运动参数和所述模拟测试场景生成无人艇的目标模拟运动轨迹，包括：
42.根据所述运动参数和所述第二参数集合，拟合生成所述目标模拟运动轨迹。
43.具体地，从所述第二参数集合中读取当前位置在当前任务时刻的环境参数，按照当前时刻的运动参数，获取无人艇下一任务时刻的位置，然后将该时刻作为当前任务时刻并将该位置作为当前位置，获取该位置在该时刻的环境参数，重复上述步骤，直到当前位置不再处于任何区域范围内，将获得的所有任务时刻对应的位置，拟合生成所述目标模拟运动轨迹。
44.本发明实施例提供的无人艇任务模拟测试方法，通过获取模拟任务测试参数和模拟目标设置参数；根据所述模拟任务测试参数和模拟目标设置参数构建模拟测试场景；获取无人艇的运动参数，并根据所述运动参数和所述模拟测试场景生成无人艇的目标模拟运动轨迹，提高了无人艇任务模拟测试的效率和准确性。
45.图2为本发明实施例提供的无人艇任务模拟测试装置的结构示意图，如图2所示，本发明实施例提供一种无人艇任务模拟测试装置，包括：获取单元201、处理单元202和模拟单元203，其中：
46.获取单元201用于获取模拟任务测试参数和模拟目标设置参数；处理单元202用于根据所述模拟任务测试参数和模拟目标设置参数构建模拟测试场景；模拟单元203用于获取无人艇的运动参数，并根据所述运动参数和所述模拟测试场景生成无人艇的目标模拟运动轨迹。
47.本发明实施例提供的无人艇任务模拟测试装置，通过获取模拟任务测试参数和模拟目标设置参数；根据所述模拟任务测试参数和模拟目标设置参数构建模拟测试场景；获取无人艇的运动参数，并根据所述运动参数和所述模拟测试场景生成无人艇的目标模拟运动轨迹，提高了无人艇任务模拟测试的效率和准确性。
48.可选地，所述模拟任务测试参数包括任务区域参数、任务时间参数和任务采样点参数；相应地，所述处理单元202具体用于：
49.根据任务区域参数划分任务区域网格；
50.根据所述任务采样点参数和任务时间参数，获取第一参数集合，所述任务采样点参数集合包括每一个任务采样点在不同任务时刻对应的环境参数；
51.根据所述任务采样点参数集合及所述任务区域网格，获取第二参数集合，所述第二参数集合包括每一个任务区域网格标记点在不同任务时刻对应的环境参数。
52.可选地，所述模拟单元203具体用于：根据所述运动参数和所述第二参数集合，拟合生成所述目标模拟运动轨迹。
53.本发明实施例提供的无人艇任务模拟测试装置，通过获取模拟任务测试参数和模拟目标设置参数；根据所述模拟任务测试参数和模拟目标设置参数构建模拟测试场景；获取无人艇的运动参数，并根据所述运动参数和所述模拟测试场景生成无人艇的目标模拟运动轨迹，提高了无人艇任务模拟测试的效率和准确性。
54.本发明提供的装置的实施例具体可以用于执行上述各方法实施例的处理流程，其功能在此不再赘述，可以参照上述方法实施例的详细描述。
55.以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
56.通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
57.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。