2025年06月01日 — 至今

融合控制安全与虚实共演的空地群智决策系统

让大模型负责理解与规划,让数字孪生负责预演与试错,让控制理论负责安全兜底,让空地异构集群负责协同执行。

LLM PlanningDigital TwinCBF / CLF / MPCAgent · Skill · ClusterSkill / MCP

System Blueprint

系统总体架构

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系统以“大脑—小脑—反射弧”为分层主线,将感知、数字孪生、安全监督、技能服务与空地异构集群组织在同一反馈闭环中。大模型不直接控制执行机构,而是通过能力匹配、虚拟预演和形式化安全验证,将语义方案逐步转化为可执行指令。

Decision Loop

从自然语言任务到安全协同执行

01

大脑:理解与全局规划

大语言模型提取目标、约束与时序关系,将开放式任务分解为结构化子任务,并基于 Agent、Skill 与 Cluster 能力图谱生成多组候选方案。

02

孪生与安全:先预演,再验证

候选方案在数字孪生环境中比较成功率、风险、耗时与能耗;推荐方案继续接受 CBF、CLF 与 MPC 约束验证,危险或不可行方案被拦截并返回重规划。

03

小脑与反射弧:自治执行与紧急保护

集群小脑依据位置、电量、载荷与通信状态进行成员选择、技能编排和任务接力;反射弧在碰撞、低电量或断联时优先避障、悬停、返航或接管。

  1. 01 · INPUT自然语言任务
  2. 02 · MATCH能力检索与资源匹配
  3. 03 · REHEARSE多方案虚拟预演
  4. 04 · VERIFY控制安全验证
  5. 05 · SCHEDULE集群局部调度
  6. 06 · EXECUTESkill / MCP 确定性执行
  7. 07 · FEEDBACK状态与风险反馈
  8. 08 · REPLAN事件触发动态重规划

Three Core Innovations

三项核心技术创新

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INNOVATION 01

Agent-Skill-Cluster 插件化能力图谱

将“谁能执行、能够做什么、如何组成协同单元”统一注册,使新设备、新技能和新集群能够以标准接口接入任务编排。

INNOVATION 02

数字孪生驱动的多方案预演

把高成本、高风险的探索留在虚拟世界,从成功率、风险、时间、能耗与通信连续性等维度筛选方案,再迁移至真实集群。

INNOVATION 03

融合 CBF、CLF 与 MPC 的可证安全控制

将碰撞、危险区域、电量、通信、轨迹稳定性和控制输入写成显式约束,使危险指令在进入真实执行环节前被修正或拒绝。

Forest-Fire Scenario

森林火灾早期处置验证

12空地异构智能体
6功能集群协同作业
74.3%分层侦察定位误差降低
21 s异常场景平均恢复时间

验证场景包含两个火点、受困人员、道路网络、危险区域与多类空地平台;系统通过事件触发完成侦察、定位、隔离带生成、消防处置、人员救援、任务接力与动态重规划。以上数据来自项目资料中的仿真实验结果。

Demonstration

系统演示视频

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