無人機自主控制能力可分為6個等級。
1、完全機構化的控制方案和策略,對自身和環(huán)境變化沒有做出反應的能力;(自動控制)
2、能夠適應對象和環(huán)境的不確定性,具有變參數(shù)、變結構的能力;
3、具有故障實時診斷、隔離、和根據(jù)故障情況進行系統(tǒng)重構能力;
4、能夠根據(jù)變化的任務和態(tài)勢決策和任務重規(guī)劃的能力;
5、具有與其它單體或系統(tǒng)進行交互、協(xié)同的能力;
6、能夠自學習,具有集群自組織協(xié)調的能力。
以上“自主控制”可分為以下的類型:
適應性自主:即以適應各類不確定性為目標的自主控制,其中涵蓋了由對象、環(huán)境以及任務、態(tài)勢等帶來的不確定因素,使系統(tǒng)在無人機參與時實現(xiàn)控制目的。
系統(tǒng)性自主:系統(tǒng)作為獨立自主的智能體與其它智能體或人協(xié)同時,可進行自主協(xié)調、協(xié)作、協(xié)商等控制行為,以自身適應性自主控制為基礎,通過協(xié)同性自主可以實現(xiàn)多平臺或人機協(xié)作,在資源、效率等眾多方面得到更優(yōu)化的控制效果。
學習型自主:高級的自主系統(tǒng)必須具備自學習能力,及能夠根據(jù)對象、環(huán)境、任務及控制效果,通過自主的修正、優(yōu)化和學習的行為,提高控制性能。
因此,高級的自主系統(tǒng)具有適應性、自修復、智能性、協(xié)同性、自學習等特點。
自主控制包括自動完成預先確定的航路和規(guī)劃的任務,或者在線感知形式,并按確定的使命、原則在飛行中進行決策并自主執(zhí)行任務。自主控制的挑戰(zhàn)就是在不確定性的條件下,實時或近乎實時地解決一系列最優(yōu)化的求解問題,并且不需要人為的干預。面對不確定性的自動決策是自主控制從內回路控制、自動駕駛儀到飛行管理、多飛行器管理、再到任務管理的一種邏輯層次的進步,也是自動控制從連續(xù)反應的控制層面到離散事件驅動的層面的一種延伸。