无人机自主控制能力可分为6个等级。
1、完全机构化的控制方案和策略,对自身和环境变化没有做出反应的能力;(自动控制)
2、能够适应对象和环境的不确定性,具有变参数、变结构的能力;
3、具有故障实时诊断、隔离、和根据故障情况进行系统重构能力;
4、能够根据变化的任务和态势决策和任务重规划的能力;
5、具有与其它单体或系统进行交互、协同的能力;
6、能够自学习,具有集群自组织协调的能力。
以上“自主控制”可分为以下的类型:
适应性自主:即以适应各类不确定性为目标的自主控制,其中涵盖了由对象、环境以及任务、态势等带来的不确定因素,使系统在无人机参与时实现控制目的。
系统性自主:系统作为独立自主的智能体与其它智能体或人协同时,可进行自主协调、协作、协商等控制行为,以自身适应性自主控制为基础,通过协同性自主可以实现多平台或人机协作,在资源、效率等众多方面得到更优化的控制效果。
学习型自主:高级的自主系统必须具备自学习能力,及能够根据对象、环境、任务及控制效果,通过自主的修正、优化和学习的行为,提高控制性能。
因此,高级的自主系统具有适应性、自修复、智能性、协同性、自学习等特点。
自主控制包括自动完成预先确定的航路和规划的任务,或者在线感知形式,并按确定的使命、原则在飞行中进行决策并自主执行任务。自主控制的挑战就是在不确定性的条件下,实时或近乎实时地解决一系列最优化的求解问题,并且不需要人为的干预。面对不确定性的自动决策是自主控制从内回路控制、自动驾驶仪到飞行管理、多飞行器管理、再到任务管理的一种逻辑层次的进步,也是自动控制从连续反应的控制层面到离散事件驱动的层面的一种延伸。