基于AADL的自主無人系統(tǒng)可成長框架綜述

近年來，自主無人系統(tǒng)的開發(fā)成本隨著硬件設(shè)備性能的提高而增加，如何高效、智能化地完成開發(fā)工作成為無人系統(tǒng)的熱門研究領(lǐng)域?；贏ADL（ Architecture Analysis and Design Language）的自主無人系統(tǒng)可成長框架從系統(tǒng)架構(gòu)方式、基于配置項的系統(tǒng)工作模式以及原型系統(tǒng)等方面實現(xiàn)了無人系統(tǒng)（無人機(jī)、無人車等）軟件適應(yīng)性方案，以支撐資源、任務(wù)、環(huán)境變化時無人系統(tǒng)軟件的成長和演化。搭建系統(tǒng)框架時采用基于模型驅(qū)動的思想，使用AADL模型基表示系統(tǒng)的中間組件，既保留了組件之間的繼承關(guān)系，又便于開發(fā)者更直觀地觀察系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)模抉化是實現(xiàn)其可成長性的基礎(chǔ)，通過統(tǒng)一規(guī)范接口書寫規(guī)則的方式，AADL模型基將可替換算法封裝在中間組件中，算法的迭代與進(jìn)化映射岀了系統(tǒng)的可持續(xù)演化過程。通過爬蟲的方式建立一個不斷擴(kuò)展的系統(tǒng)組件庫，組件庫除了支持自適應(yīng)擴(kuò)展功能外，還攴持自定義模型的基功能。系統(tǒng)框架的可成長特性除了表現(xiàn)在系統(tǒng)文件的內(nèi)容可擴(kuò)展外，還表現(xiàn)在系統(tǒng)配置方案的選擇多樣性。在不同的環(huán)境、任務(wù)、資源狀況下，系統(tǒng)的最佳配置項方案可能不同，為了找岀適應(yīng)條件的無人系統(tǒng)配置項選項的最優(yōu)解，采用進(jìn)化算法的思想，使系統(tǒng)實現(xiàn)自主進(jìn)化的過程。最后，利用代碼自動生成技術(shù)，實現(xiàn)AADLλ模型到系統(tǒng)文件之間的轉(zhuǎn)換。通過可成長軟件管理平臺的運(yùn)行與測試，驗證了自主無人系統(tǒng)可成長框架的可行性。