基于多Agent的航天自主运行系统

针对航天自主控制,设计一种基于多Agent技术的体系结构,根据软件功能和硬件结构将系统划分成多个Agent,形成一种基于中心控制体的分布式结构。结合实时操作系统Vxworks,使得多Agent不但能够独立、自主地感知环境,做出决策,而且能够通过相互协调,合作完成复杂的航天任务。提高了系统的智能性,在可靠性、反应能力、资源占用等方面满足苛刻的航天应用要求。     

航天控制的发展方向－－航天器智能自主控制

本文从航天任务、航天技术的发展过程分析了航天控制的发展方向,论述了发展航天器智能自主控制的必要性,航天器智能自主控制系统框架结构和需解决的问题,提出了智能控制理论中智能特征模型、智能控制器设计原则和智能控制目标可达性等几个关键性科学技术问题。论文最后介绍了智能自主控制在航天控制中的应用成果及有关理论与实践的关系问题。     

基于Agent的自主构件模型设计与评估

为适应复杂环境和业务需求的变化,自适应软件开发要求为系统及其构成成分提供新的抽象和建模手段。自主构件能够感知并依据环境的变化自动地做出决策。采用自主构件开发复杂软件系统的主要目的是有效降低软件开发和维护的复杂性。在分析自适应软件实体功能和特征的基础上,提出一种基于智能体(Agent)的自主构件模型,该自主构件模型能动态感知环境的变化,合理封装自适应逻辑,依据策略规则进行决策,并根据目标导向,自动规划执行行为的序列。评估结果表明,该模型为建模与开发复杂自适应化软件提供了有效的底层支持。     

航天器有效载荷高可靠集成仿真测试系统设计

随着航天器有效载荷的种类、功能及结构日趋复杂,对集成仿真测试系统的功能和性能要求也越来越高。有效载荷集成仿真测试系统是进行有效载荷系统级电性能联试、整器综合测试和发射场测试的重要工具。为满足不同领域、不同类型有效载荷的仿真测试需求,提高系统集成测试与验证的工作效率和适应性,在分布式高性能计算机网络体系结构基础上,提出一种航天器有效载荷集成仿真测试系统的设计架构。该系统遵从“强内聚、松耦合”的先进设计思想,各组成模块可以根据测试需要进行灵活重组,用于有效载荷研发的各个阶段,具有可靠性高、灵活性强、快速重构和扩展升级的优势。对有效载荷集成仿真测试系统中各测试设备的功能、组成及具体方案进行了详细介绍。     

一种卫星有效载荷自动化测试系统的设计

提出了一种卫星有效载荷自动化测试系统的设计方法,详细论述了其实现原理和系统中的各个功能模块,重点介绍了载荷自动化测试系统的OCOE内部结构设计、数传SCOE内部结构设计、载荷SCOE内部结构设计和系统工作流程等部件的设计思路和实现方法。文章所介绍的卫星有效载荷自动化测试系统,有着高内聚、低耦合的特点,同时支持多个载荷处理终端进行载荷数据并行分析。试验结果表明,本系统能至少提高一倍以上的工作效率,避免了人力耗费过大和人工参与对测试结果的不良影响,使有限的测试人员有更多精力集中在载荷测试数据本身,提高了测试结果的准确性和可靠性。     

轿车用智能半自主系统无人驾驶技术的希望

引言 对大多数司机来说,在市场上买到无人驾驶轿车仍是一个遥远的美好的梦想。然而技术人员和制造商们正为实现这一目标默默地工作着,最近卢卡斯工业公司研制的半自主智能轿车驾驶系统使我们看到了一线曙光。系统包     

新型空间有效载荷控制器接口设计

基于新型空间有效载荷数据吞吐量大、运动控制精度高与低功耗、轻量化之间的矛盾,采用内部自带DMA控制器的DSP芯片加FreeRAM型FPGA器件构建控制器平台、AQBISS接口电场编码器作为位置反馈元件,并研制了试验样机.样机性能测试结果表明.使用DSP片内DMA控制器从FPGA片内FIFO读取数据,CPU占用率降低至20%;应用MxN排序搜索算法计算编码器绝对位置,编码器测量精度达到16位光电编码器水平.     

航天器自主运行控制与智能信息处理技术

在阐述航天器自主运行满足任务要求、提高系统性能、降低运行成本等方面作用的基础上，从系统的体系结构出发，按照分层递阶型、包容型、混合型三种基本形式和多智能体结构的复杂形式，分别讨论对一般轨道飞行航天器、多个航天器所组成的空间网络、以月球车为代表的星球表面探测系统和空间机器人等几类不同对象进行自主运行控制的特点，最后论述自主运行控制对智能信息处理技术的基本需求并提出有关的关键技术。     

基于行为控制的半自主移动机器人系统

针对工作于动态、非结构化环境中的半自主移动机器人,构建了一个基于三层客户/服务器结构的机器人远程控制系统实验平台,论述了机器人客户端的软件结构,最后给出基于加权合成的多行为协作,从而实现机器人的复杂行为控制。实验证明系统实时性、稳定性高。整个系统基于开放源代码软件技术,采用面向对象思想,易于实现和扩展。     

航天器威胁规避智能自主控制技术研究综述

当前, 轨道空间日益拥挤、太空竞争不断加剧, 对航天器执行既定任务时的轨道威胁自主应对能力提出了新的挑战, 使得航天器智能自主控制技术迎来新的发展机遇. 在调研分析了轨道威胁感知、自主决策规划、规避机动动作执行、自主控制系统架构相关研究进展的基础上, 总结提出了威胁规避智能自主控制面临的主要瓶颈问题, 并分析指出发展“感知−决策−执行”一体化控制是破解瓶颈难题的有效手段, 最后从一体化控制系统建模、设计、分析与验证多方面, 系统讨论了威胁规避智能自主控制需要重点关注的若干基础问题, 为未来航天器智能自主控制的理论研究和技术发展提供启发和参考.     

半自治Agent通信模型及在作战仿真中的应用

半自治Agent是在一般智能Agent基础上,由面向军事、交通等领域研究对象的特殊共性——非完全自主自治性而提出来的。半自治Agent同时具有自治性和受制性两方面特性,使用黑板模式和KQML相结合的Agent通信机制,针对环境中不同层次的Agent的功能以及其目标,研究同级半自治Agent之间协作、协商机制;上下级半自治Agent之间传递命令、任务分配、共享信息等与传统Agent通信的不同特点,建立基于半自治Agent的通信模型(SACM)。并将此模型应用于一个装甲作战模拟的实例研究中。     

航天器主动热控制系统辐射散热的半物理仿真

该文提出在主动式热控制系统的地面动态实验中用半物理仿真的方法模拟在轨热辐射环境和辐射散热器。文中给出了半物理仿真系统的设计方案,用伪组件代替辐射散热器连接在真实回路中,用虚拟组件在计算机中模拟真实的在轨热辐射环境和辐射散热器的运行,并通过测控系统控制伪组件的运行状态。文中给出了虚拟组件和伪组件的设计与实现。实验结果表明这种方案能够准确地模拟出热辐射环境对热控制系统运行的影响。     

飞行器有效载荷运控模式的优化设计

提出一种通过遗传算法来对飞行器有效载荷运控模式进行自动控制的设计方案。设计考虑到遗传算法能够克服传统的优化方法的局限性,适合于大规模多区域的搜索,并有很好的鲁棒性,应用到有效载荷运控模式自动控制的设计中,有效地改善以往运控模式费时费力的状况。设计中改进了传统的遗传算法,将遗传个体设计成矩阵形式,有利于准确地描述载荷的工作状态。计算机仿真结果表明,该设计完全能满足对飞行器有效载荷进行控制的技术要求。     

Foraging Theory for Autonomous Vehicle Decision-making System Design

Foraging theory is typically used to model animal decision making. We describe an agent such as an autonomous vehicle or software module as a forager searching for tasks. The prey model is used to predict which types of tasks an agent should choose to maximize its rate of reward, and the patch model is used to predict when an agent should leave a patch of tasks and how to choose within-patch search patterns. We expand and apply these concepts to fit an autonomous vehicle control problem and to provide insight into how to make high-level control decisions. We also discuss extensions of the basic models, showing how a risk-sensitive version can be used to alter policies when time or fuel is limited. Throughout the applications, we examine ways an agent can estimate environmental parameters when such parameters are not known.      

An Autonomous Spacecraft Agent Prototype

This paper describes the New Millennium Remote Agent (NMRA) architecture for autonomous spacecraft control systems. The architecture supports challenging requirements of the autonomous spacecraft domain not usually addressed in mobile robot architectures, including highly reliable autonomous operations over extended time periods in the presence of tight resource constraints, hard deadlines, limited observability, and concurrent activity. A hybrid architecture, NMRA integrates traditional real-time monitoring and control with heterogeneous components for constraint-based planning and scheduling, robust multi-threaded execution, and model-based diagnosis and reconfiguration. Novel features of this integrated architecture include support for robust closed-loop generation and execution of concurrent temporal plans and a hybrid procedural/deductive executive.We implemented a prototype autonomous spacecraft agent within the architecture and successfully demonstrated the prototype in the context of a challenging autonomous mission scenario on a simulated spacecraft. As a result of this success, the integrated architecture has been selected to fly as an autonomy experiment on Deep Space One (DS-1), the first flight of NASA';s New Millennium Program (NMP), which will launch in 1998. It will be the first AI system to autonomously control an actual spacecraft.     

一种基于自治Agent的分布式入侵检测系统

设计并实现了一个基于自治Agent的分布式入侵检测系统。系统采用层次化的管理控制结构，自上而下包括监控器、收发器和Agent 3种功能实体。使用基于publish/subscribe的通信模式减少了IDS系统的通信开销，提高了通信效率。     

自主飞行机器人导航系统设计

自主飞行机器人系统是以微型直升机模型为载体的复杂系统。在该系统中导航系统采集各传感器数据得到机器人当前飞行姿态、空间位置以及相应的监控信息,控制模块依此监控信息按照给定策略计算并发出控制信号,实现飞行机器人的自主控制。本文对自主飞行机器人导航系统设计及功能实现做出了详细阐述。首先,给出了本自主飞行机器人的系统构造;其次,给出了导航系统的硬件组成部分以及各部分所完成的功能任务;最后阐述了导航系统的功能实现,包括飞行姿态和空间位置的获取。     

一个复杂工业过程控制MAS的设计与实现*

针对复杂工业过程控制的特点,建立了由控制Agent和决策支持Agent组成的分层递阶MAS(Multi Agent System);研究了基于Ice中间件的MAS开发方法,采用COM技术构建了具有二进制重用性的Agent组件,可实现对原有系统的重用;实现了MAS与专家系统、神经网络和模糊控制技术的融合;开发了新型干法水泥生产过程控制MAS,实现了水泥熟料煅烧过程的优化控制.