基于模型的规划_.pdf

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1、基于模型的规划：从嵌入式系统到机器人太空探索者麻省理工学院失败突出了鲁棒性能的挑战NASA的Clementine任务火星人造气象卫星火星人造卫星火星极地着陆者复杂性存在于协作式的子系统之中大量设备必须能协调工作，以完成给定任务设备不直接被观测或控制需要快速，鲁棒地响应其使用寿命期间的异常情况必须管理大量等级的冗余火星极地着陆者的失败主要故障：下降阶段的腿部展开软件监视捕捉到的腿部传感器的噪声峰值激光高度计配准50英尺开始推进腿部监视器决定着陆捕获到的传感器噪声峰值在着陆期间被读入约50英尺处关闭引擎程序员会不断查找簿记中关于推理不可能的隐状态创立嵌入式语言，使之能够从模型当中在线的推理和调整故

2、障监视系统：任务设计从图例开始引擎准备行星方案切换至惯性导航旋转到进入方向并且保持姿态分离着陆器引擎准备行星方案切换至惯性导航旋转到进入方向并且保持姿态分离着陆器着陆引擎进入“准备”状态加热启动30-60秒任务图例列出推进状态引擎准备行星方案切换至惯性导航旋转到进入方向并且保持姿态分离着陆器270分钟的时滞星际飞船方案：与火星的相对距离未知基于地面计算的巡航轨迹任务图例列出推进状态引擎准备行星方案切换至惯性导航旋转到进入方向并且保持姿态分离着陆器切换导航模式：任务图例列出推进状态引擎待机行星方案切换至惯性导航旋转到进入方向并且保持姿态分离着陆器旋转飞行器命令ACS旋转至进入方向任务图例列出推进

3、状态引擎待机行星方案切换至惯性导航旋转到进入方向并且保持姿态分离着陆器任务图例列出推进状态旋转飞行器一旦飞行器进入既定角度，就保持其姿态。引擎待机行星方案切换至惯性导航旋转到进入方向并且保持姿态分离着陆器任务图例列出推进状态从飞行器分离着陆器飞行器着陆器引擎待机行星方案切换至惯性导航旋转到进入方向并且保持姿态分离着陆器任务图例列出推进状态飞行器着陆器从飞行器分离着陆器当进入方向确定以后，启动初级点火装置引擎待机行星方案切换至惯性导航旋转到进入方向并且保持姿态分离着陆器任务图例列出推进状态从飞行器分离着陆器当进入方向确定以后，启动初级点火装置着陆器引擎待机行星方案切换至惯性导航旋转到进入方向并且

4、保持姿态分离着陆器飞行器从飞行器分离着陆器以防主点火栓失败，点燃备用点火栓着陆阶段图例推进失败情况引擎待机行星方案切换至惯性导航旋转到进入方向并且保持姿态分离着陆器从飞行器分离着陆器以防主点火栓失败，点燃备用点火栓飞行器着陆器图例推进失败情况嵌入式程序通过与传感器和执行器的交互激发相应的行为读传感器设置执行器嵌入式程序S对象观测控制基于模型的程序通过直接交互发展抽象状态读抽象状态写抽象状态基于模型的嵌入式程序S基于模型的执行S对象控制观测状态及传感器/执行器间的基于模型的执行映射类似于任务图例，基于模型的程序制定了抽象状态的发展情况演化实例摄像机关闭并且引擎启动引擎A引擎B引擎A引擎B科学摄像

5、机科学摄像机基于模型的程序控制程序制定了状态的轨迹：点火两个引擎之一将两个引擎设置为启动状态先于引擎点火，摄像机必须关闭以防止烟污染防止主引擎失败，点燃备用引擎对象模型描述了每个组分的行为量化约束可能性及代价对象模型成分模式通过对变量的有限域约束来加以描述确定的或可能的变化成本/回报引擎模型摄像机模型停停错启动点火启基于状态的执行：基于模型的程序设定状态到可靠且演绎的控制器氧化剂罐汽油罐推断出确信停止，并且引擎安全对象执行，打开6个阀门推测一个阀门出现错误-操纵杆关闭确定后备引擎的阀门能够取得信赖并且对象需要这一行为基于对状态的估计产生目标的状态跟踪最可能的对象状态命令跟踪最小成本的目标状态对象观测Titan 基于模型的任务执行系统模型状态估计状态目标