本发明属于导航和定位系统领域，具体涉及一种水面无人集群操控支撑环境系统。
背景技术：
1、无人艇集群在执行初始任务的过程中，由于态势在不断变化，集群需要根据态势的动态变化、任务的执行结果以及目前集群内单艇节点的变化而动态调整任务。因此水面无人集群操控支撑环境的软件系统设计采用开放式体系结构，通过对集群应用的研究构建集群元动作集和对应的规则，并能够生成自主任务决策模型，从而使得集群在执行任务的过程中，能够根据当前态势自主转换相应的任务，执行对应的元动作组成的动作序列。
2、根据无人艇集群需求分析得出的集群能力要求，水面无人集群操控支撑环境应具备完整“观察-判断-决策-执行”ooda环路的复杂任务能力，以及集群自主决策过程中“人在回路上”的使用要求。现有的水面无人集群操控支撑环境系统，采用单体架构，无法满足当前无人艇集群使用任务需求。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本发明提供一种水面无人集群操控支撑环境系统，使用微服务架构进行模块化设计，将每一个元动作封装成服务的形式，满足当前无人艇集群使用任务需求。
2、本发明的目的是通过以下技术方案实现的，一种水面无人集群操控支撑环境系统，包括：
3、支撑服务层，设置用于无人艇集群基础运行服务和管理功能的服务模块。
4、基础服务层，设置无人艇集群各载荷设备的抽象以及执行自主任务所需的各种基础服务模块。
5、功能服务层，设置无人艇集群基础信息理解、任务决策、行动控制和基础保障服务模块。
6、指挥控制服务层，设置用于人工任务规划、任务监控，并通过任务规划、任务控制生成多种可选方案的服务模块，指挥控制服务层的服务模块部署在岸基服务器中，根据使命任务需求，及登录的不同的角色权限，推送对应的应用到显控设备中进行加载。
7、支撑服务层、基础服务层、功能服务层和指挥控制服务层的服务模块采用微服务架构。
8、优选的，设置在支撑服务层的服务模块至少包括：操作系统模块、安全防护服务模块、电源管理模块、数据库模块、服务器管理与维护模块。
9、优选的，安全防护服务模块进一步包括操作系统安全防护子模块和网络防护子模块。
10、优选的，设置在基础服务层的服务模块至少包括：信息集成服务模块、统一数据服务模块、统一视频服务模块、装备管理服务模块、传感器数据处理模块、状态监控服务模块、管理服务模块、时统服务模块和海图服务模块。
11、优选的，信息集成服务模块包括单艇信息集成服务子模块和集群信息集成服务子模块。
12、优选的，状态监控服务模块包括设备监控服务子模块和软件监控服务子模块。
13、优选的，设置在功能服务层的服务模块至少包括：导航服务模块、协同定位服务模块和平台数据服务处理模块。
14、优选的，多源融合服务模块包括单艇多源融合服务子模块和集群多源融合服务子模块。
15、优选的，设置在指挥控制服务层的服务模块至少包括：任务规划服务模块、集群态势服务模块、集群资源管理服务模块、任务监控服务模块和任务总结服务模块。
16、优选的，集群任务规划服务模块包括集群巡逻任务规划服务子模块、集群警戒任务规划服务子模块、集群跟踪任务规划服务子模块、集群拦截任务规划服务子模块和自定义任务规划服务子模块。
17、与现有技术相比，本发明具备以下优点：
18、本发明提供的一种水面无人集群操控支撑环境系统，通过使用微服务架构进行模块化设计，将每一个元动作封装成服务的形式，每个服务及其api都有非常清晰的定义，每个都可以独立开发、测试、部署和扩展，开发人员无法绕过服务的api并访问其内部组件，服务之间的通信采用基于消息总线(信息集成服务)的、与地址无关的通信方式，满足当前无人集群操控支撑环境系统的六类能力要求，分别是指挥控制、信息感知、信息处理、任务决策、行动控制和基础保障。其中“信息感知、信息处理、任务决策、行动控制”构成了完整的ooda环路，接收“指挥控制”下达的任务前和任务过程中的指令，实现无人艇集群的复杂任务能力，并由“基础保障”提供基础支持。具体如下：
19、a)指挥控制
20、提供对多条无人艇的指挥、控制和任务规划功能，集群指挥员可以通过集群指挥台完成全局任务规划与输入，在任务执行过程中进行局部调整和干预；集群指挥台能够提供包括综合态势图、集群中各无人艇状态信息、载荷探测信息等的显示。
21、b)信息感知
22、搭载的各类传感器执行收到的控制指令获取数据，为后续信息处理、任务决策、行动控制等提供信息。可以根据信息来源的不同，分为目标信息感知和集群信息感知(集群内各艇信息感知)两类主要功能。
23、c)信息处理
24、水面无人集群操控支撑环境在任务执行过程中，将艇上传感器提供的目标信息和识别算法给出的目标识别信息进行多源数据融合，形成对水面、水下、空中等多域目标的单艇统一目标信息，在此基础上集群根据各艇上报的目标的位置信息、运动信息和识别信息，完成对目标的集群融合与威胁等级的判断，形成集群统一目标信息，将目标信息上报岸基指挥控制台，并在无人艇集群各艇之间共享，从而为后续集群形成统一的任务决策提供基础。
25、d)任务决策
26、在无人艇集群统一的多源数据融合结果的基础上，水面无人集群操控支撑环境具备自主任务决策的能力。集群在任务规划方案实现各项任务行为时，能够根据态势的变化对意外情况进行自主处置，例如对集群内各艇状态的管理，实现对单艇平台的加入/退出、集群角色(指挥艇/协同艇)管理、临机任务重规划等功能。
27、e)行动控制
28、根据任务规划方案，水面无人集群操控支撑环境具备对各艇航行的协同控制能力，能够实现一定精度下的集群编队控制，针对不同任务场景的要求，行动控制具体包括集群队形保持、集群队形变换、集群避障等主要功能。
29、f)基础保障
30、水面无人集群操控支撑环境应当具备组网通信能力，能够实现指控端、集群端和各艇之间信息的互联互通；提供统一的时统信息、非卫星导航手段下的协同定位信息等保障信息；监控各艇运行状态、对当前集群编组信息的管理等基础功能。
1.一种水面无人集群操控支撑环境系统，其特征在于：所述系统包括：
2.如权利要求1所述的一种水面无人集群操控支撑环境系统，其特征在于：所述设置在支撑服务层的服务模块至少包括：操作系统模块、安全防护服务模块、电源管理模块、数据库模块、服务器管理与维护模块。
3.如权利要求2所述的一种水面无人集群操控支撑环境系统，其特征在于：所述安全防护服务模块进一步包括操作系统安全防护子模块和网络防护子模块。
4.如权利要求3所述的一种水面无人集群操控支撑环境系统，其特征在于：所述设置在基础服务层的服务模块至少包括：信息集成服务模块、统一数据服务模块、统一视频服务模块、装备管理服务模块、传感器数据处理模块、状态监控服务模块、管理服务模块、时统服务模块和海图服务模块。
5.如权利要求4所述的一种水面无人集群操控支撑环境系统，其特征在于：所述信息集成服务模块包括单艇信息集成服务子模块和集群信息集成服务子模块。
6.如权利要求5所述的一种水面无人集群操控支撑环境系统，其特征在于：所述状态监控服务模块包括设备监控服务子模块和软件监控服务子模块。
7.如权利要求6所述的一种水面无人集群操控支撑环境系统，其特征在于：所述设置在功能服务层的服务模块至少包括：导航服务模块、协同定位服务模块和平台数据服务处理模块。
8.如权利要求7所述的一种水面无人集群操控支撑环境系统，其特征在于：所述多源融合服务模块包括单艇多源融合服务子模块和集群多源融合服务子模块。
9.如权利要求8所述的一种水面无人集群操控支撑环境系统，其特征在于：所述设置在指挥控制服务层的服务模块至少包括：任务规划服务模块、集群态势服务模块、集群资源管理服务模块、任务监控服务模块和任务总结服务模块。
10.如权利要求9所述的一种水面无人集群操控支撑环境系统，其特征在于：所述集群任务规划服务模块包括集群巡逻任务规划服务子模块、集群警戒任务规划服务子模块、集群跟踪任务规划服务子模块、集群拦截任务规划服务子模块和自定义任务规划服务子模块。
