随着海军扩大无人载具在海上拒止和分布式海上作战中的作用,目前仍缺乏统一的管理多载具任务执行的自主性架构。这制约了可部署系统的发展,并限制了其效能、灵活性和可控性。本论文提出一个由任务定义层、任务自主层、任务描述层和任务自主层构成的分层框架,该框架将高层目标如何分解为单个载具可执行任务的过程予以规范化。各层级的输入、输出和信息交换通过针对不同任务场景的一系列白板演练进行定义和验证。结果表明,统一的自主性框架能够指导可互操作、任务灵活的无人载具系统的开发、实施和控制。
本论文其余部分的组织旨在逐步构建一套用于海上无人载具协同自主性的框架。第二章对无人自主系统进行了文献综述,从基本概念入手,进而探讨集群行为与通信策略。此工作为第三章所提出的框架奠定了基础,其形式表现为对每个自主层级的讨论、对可扩展和可适应自主系统至关重要的组件的分析,以及对各层级发生的输入、输出和交互的规范化描述。第四章通过白板演练来审视该框架,并识别和修正设计错误。最后,第五章提供本研究的总体结论,并讨论未来研究方向及在此框架基础上的拓展途径。