一种机载蜂群无人机监视与控制系统和方法与流程

本发明涉及但不限于机载蜂群无人机监控，尤指一种机载蜂群无人机监视与控制系统和方法。

背景技术：

1、随着预警探测和防空反导系统的发展突破，传统的大型高价值无人机在应对复杂、强对抗、高度不确定的空战环境时，其潜入能力、任务能力、生存能力都受到限制，各国为争夺航空装备能力优势、数量优势、成本优势，依托智能化、无人化等新型技术进行了大量的理论研究和试验，这使得无人机蜂群成为装备建设和任务设计的一个重要发展方向。

2、传统单机综合显示设备上实现了单机综合航电与任务系统的信息和状态控制，可根据操作员的控制指令实现单机工作模式的统一管理、传感器操作控制指令的统一下发和分系统状态信息的集中管理，然而，单个操作员在噪音大、震动大、空间小的机载环境下，难以同时对几百架蜂群无人机进行监视和控制的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的：为了解决上述技术问题，本发明提供一种机载蜂群无人机监视与控制系统和方法，以解决采用现有单机综合显示设备的管理方式，难以同时对几百架蜂群无人机进行监视和控制的问题。

2、本发明的技术方案：本发明实施例提供一种机载蜂群无人机监视与控制方法，包括：蜂群无人机监控界面，智能动态推送显示模块，多通道人机交互模块；

3、其中，所述蜂群无人机监控界面设置为基于集群-子群-单机三层控制架构的监控界面，用于显示蜂群无人机中集群、子群、单机的三级监控信息；

4、智能动态推送显示模块，其中配置有动态推送显示模型，且动态推送显示模型中具有信息增强显示和降压界面切换等显示逻辑，用于通过动态推送显示模型并基于飞行情况和任务情境向蜂群无人机监控界面智能、动态的推送显示信息；

5、多通道人机交互模块，该模块为蜂群无人机监控界面提供触控操作方式和基于度语音识别的交互方式。

6、可选地，如上所述的机载蜂群无人机监视与控制系统中，所述基于集群-子群-单机三层控制架构的蜂群无人机监控界面中设置有，集群监控区、子群监控区、单机监控区；

7、其中，集群监控区，用于实现蜂群无人机的集群监控功能，以集群整体为基本控制单位，发送解锁、发射、降落、返航、开伞控制指令，使整个集群在同一时刻执行操作员所期望执行的任务；

8、子群监控区，用于通过动态窗口实现对蜂群无人机的子群监控功能，子群监控区中包括：子群标识和无人机小图标，以无人机小图标表示子群内各无人机状态及无人机数量，通过选择并拖动无人机小图标切换单个无人机所归属的子群，实现无人机编队间的重组；通过子群内无人机小图标的颜色、大小、数字表示单架无人机的基本状态；

9、单机监控区包括飞行状态监控区和任务监控区，用于通过飞行状态监控区显示所选单架无人机的全状态监控信息，发送控制指令和查看遥测状态，并且通过任务监控区查看所选单架无人机的载荷图像和视频，以及发送相关控制指令。

10、可选地，如上所述的机载蜂群无人机监视与控制系统中，

11、所述智能动态推送显示模块中所配置的动态推送显示模型为通过分析蜂群无人机监视、控制整个过程中的控制流程与控制策略，根据蜂群无人机飞行阶段、飞行状态、任务阶段、任务状态、敌我态势等信息，所建立出的模型。

12、可选地，如上所述的机载蜂群无人机监视与控制系统中，

13、所述动态推送显示模型，具体用于使得蜂群无人机监控界面根据蜂群无人机飞行阶段、飞行状态、任务阶段、任务状态、任务态势这些信息智能、动态的推送显示内容。

14、可选地，如上所述的机载蜂群无人机监视与控制系统中，所述所述智能动态推送显示模块包括以下推送显示方式：

15、方式1，无人机状态推送显示，包括：使用无人机小图标的显示子群内各无人机飞行状态、通信状态、编队状态；

16、方式2，语音识别内容推送显示，包括：基于语音识别技术，采用预先建立额蜂群无人机命令词库，结合飞行阶段、飞行状态推送显示操作员语音指令，以及发送控制指令或切换菜单页面；

17、方式3：无人机载荷视频与图像推送显示，包括：系统接收到无人机目标识别结果后，根据识别概率、目标类型自动接收该无人机识别的视频图像或实时视频，并显示在监控界面上；

18、方式4：飞行日志推送显示，包括：基于预先建立的飞行日志推送策略进行显示，非重要飞行日志自动过滤，仅推送重要飞行日志至监控界面的指定位置；

19、方式5：告警信息推送显示，包括：基于提前建立的告警信息推送策略进行显示，非重要告警信息自动过滤，仅推送重要告警信息至监控界面的指定位置。

20、可选地，如上所述的机载蜂群无人机监视与控制系统中，所述多通道人机交互模块中预先配置有触控操作策略和基于语音识别的交互策略；

21、具体用于通过提前训练蜂群语音控制指令集，实现在高振动、高噪声的机载环境下通过触摸显示屏或语音识别的方式切换监控页面，发送控制指令，查看控制状态。

22、可选地，如上所述的机载蜂群无人机监视与控制系统中，所述多通道人机交互模块中的触控操作策略包括：

23、策略1：轻触，包括：轻触指令按钮可发送指令，轻触菜单按钮以展开菜单、轻触视频图像以放大视频，轻触飞行日志以展开全部飞行日志；

24、策略2：长按，长按载荷触控滚轮以持续发送俯仰、方位控制指令；

25、策略3：长按后松开，长按无人机小图标后松开以展开快捷指令菜单；

26、策略4：长按并拖动，包括：长按无人机小图标并拖动至其他子群，以快速发送无人机归属子群指令；长按无人机小图标并拖动至视频图像区，以快速查看该无人机视频图像；长按视频图像小窗口并拖动至另一小窗口，以快速切换视频图像显示位置；长按触控滚轮并上下左右拖动，以续发送俯仰、方位控制指令。

27、可选地，如上所述的机载蜂群无人机监视与控制系统中，所述多通道人机交互模块中基于语音识别的交互策略包括：

28、在噪声环境下，将麦克风收集的模拟音频信号转换为电信号，经过模拟音频放大和a/d转换为数字音频信号，两路音频信号通过双麦克降噪引擎输出降噪后的数字音频信号，再通过命令词引擎将数字音频信号转换为文本信息，该文本信息为控制命令或菜单切换。

29、本发明实施例还提供一种机载蜂群无人机监视与控制方法，采用如上述任一项所述的机载蜂群无人机监视与控制系统对蜂群无人机执行监视与控制方法，包括：

30、通过动态推送显示模块，并基于飞行情况和任务情境向蜂群无人机监控界面智能、动态的推送显示信息，以在基于集群-子群-单机三层控制架构的监控界面上显示蜂群无人机中集群、子群、单机的三级监控信息；

31、通过多通道人机交互模块为蜂群无人机监控界面提供触控操作和基于度语音识别的人机交互，以在高振动、高噪声的机载环境下通过触摸显示屏或语音识别的方式切换监控页面，发送控制指令，查看控制状态。

32、本发明的有益效果：本发明实施例提供一种机载蜂群无人机监视与控制系统和方法，具有以下有益效果：

33、(1)提供了一种基于“集群-子群-单机”三层控制架构的蜂群无人机监控界面，使操作员在屏幕资源受限的机载环境下能够完成对几百架蜂群无人机的集群、子群、单机的三级监控，避免蜂群无人机操作员因为过多的信息量导致注意力分散，充分保障操作员决策与判读能力的发挥。

34、(2)提供了一种基于飞行、任务情境的智能动态推送显示模块，通过分析动态推送显示策略，实现蜂群监控界面能够根据蜂群无人机飞行阶段、飞行状态、任务阶段、任务状态、任务态势等智能推送显示，使操作员在常规操作流程中只关注必要信息，无需对蜂群系统全状态进行实时监控的同时，根据不同的任务阶段和事件的紧急程度，推送相应的作战信息，实现显示控制界面相关信息的动态智能的呈现与推送。

35、(3)提供了一种任务机载环境下基于触控、语音的多通道人机交互模块，通过建立蜂群语音控制指令集，结合触摸界面设计方法，实现在高振动、高噪声的机载环境下通过快速、准确切换监控页面，发送控制指令的效果。