4D-RCS参考模型架构

4D-RCS参考模型架构（4D/RCS Reference Model Architecture）是有关无人机的参考模型（英语：reference model），有关其软件如何识别及组织的模型。

个别车辆的4D-RCS参考模型架构。其中有许多有计算节点组成的层，其中包括感测处理、世界建模、价值判断及行为产生

4D/RCS是由国家标准技术研究所（NIST）的智能系统部（ISD）自1980年代开始发展^[1]。

此参考模型是以通用的实时控制系统（RCS）参考模型架构为基础，应用在许多机器人控制上，包括自动车控制^[2]。

简介

4D/RCS属于参考模型架构，提供无人地面载具的智慧软件设计、工程以及整合的理论基础 ^[3]。

4D/RCS控制环的基本架构

依照Balakirsky (2003)的论点，4D/RCS是协商代理架构（英语：agent architecture）的例子。此架构“包括所有设计要符合未来目标的系统。一般而言，系统会依照世界的模型来进行规划，而不是直接处理感测器信号，然后动作。来源可以是实时的传感器信号、先验资讯、或是两者的整合，因此可以产生世界的一个缩影或快照，用来更新世界模型。”^[4]。协商代理架构的作用是以世界模型以及要执行的命令任务目的为基础。如图所示，目的“可能是给定的系统状态或实际位置。为了符合目的，这类的系统会试图在真实世界中的三维空间中计算出路径。”^[4]

4D/RCS中的4D是在每一层（感测处理、世界建模、行为产生）的三维空间中，再加上一个时间维度。

参考资料

•  本条目引用的公有领域材料来自National Institute of Standards and Technology的网站或文档。

1. Danil Prokhorov (2008) Computational Intelligence in Automotive Applications. p. 315
2. Albus, J.S. et al. (2006). "Learning in a Hierarchical Control System: 4D/RCS in the DARPA LAGR Program^{[失效链接]}". NIST June 26, 2006. in: ICINCO 06 - International Conference in Control, Automation and Robotics, Setubal, Portugal, August 2006
3. Douglas Whitney Gage (2004). Mobile robots XVII: 26–28 October 2004, Philadelphia, Pennsylvania, USA. Society of Photo-optical Instrumentation Engineers. page 35.
4. S.B. Balakirsky (2003). A framework for planning with incrementally created graphs in attributed problem spaces. IOS Press. ISBN 1-58603-370-0. p.10-11.

延伸阅读

• Albus, J.S (1988). System Description and Design Architecture for Multiple Autonomous Undersea Vehicles. NISTTN 1251, National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg, MD, September 1988
• James S. Albus (2002). "4D/RCS A Reference Model Architecture for Intelligent Unmanned Ground Vehicles". In: Proceedings of the SPIE 16th Annual International Symposium on Aerospace/Defense Sensing, Simulation and Controls, Orlando, FL, April 1–5, 2002.
• James Albus et al. (2002). 4D/RCS: A Reference Model Architecture For Unmanned Vehicle Systems Version 2.2. NIST August 2002

外部链接

• RCS The Real-time Control Systems Architecture NIST Homepage