基于无人机集群的应急临时网络通信方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于无人机集群的应急临时网络通信方法及装置，其中，该方法包括：通过通信层传递各架无人机的飞行状态信息和一致性变量，以及广播由中央控制器下达的任务及控制信息；通过任务决策层获取通信层的信息，根据获取的信息对单架无人机的任务和状态进行衡量和决策，生成决策信息；通过行为规划层对决策信息进行解算，生成无人机的飞行指令信息；通过感知执行层获取飞行指令信息，根据飞行指令信息对无人机进行控制，并感知自身飞行状态和障碍物所在位置，通过通信层与其他无人机进行交互。该方法可以利用无人机实现通信容量高、覆盖范围广并且生存能力强的应急临时网络进行通信。

【技术实现步骤摘要】
基于无人机集群的应急临时网络通信方法及装置
本专利技术涉及无人机集群控制技术和网络通信
，特别涉及一种基于无人机集群的应急临时网络通信方法及装置。
技术介绍
在发生大规模自然灾害，如地震、泥石流、森林大火等情况下，以及战场环境中，原有的移动基站通信极有可能遭到毁坏，如果同时缺乏卫星通信，就极有可能导致通信中断，影响救援和作战效率。目前已有的应急临时通信方法包括卫星通信方法和单无人机通信方法。卫星通信技术是应用最为广泛的一种应急通信技术，主要是利用通信卫星作为数据中继，来实现各地球站或地球站跟航天器之间的通信。一般情况下，不会受到地球表面的突发事件的影响，并且覆盖范围广，能够很好地满足在应急通信的广度方面存在的需求。无人机技术为应急临时通信提供了一种新的方法，目前使用较为广泛的是单无人机通信的方法，原理上与卫星通信技术基本相似，都是利用无人机上所载基站设备作为数据中继，以保证通信畅通。卫星通信中，通信卫星的飞行轨道相对固定，机动能力差，如果是在战争背景下应用，容易被具备反卫星能力的敌对势力实施定点清除。同时卫星通信技本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于无人机集群的应急临时网络通信方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1，通过通信层传递各架无人机的飞行状态信息和一致性变量，以及广播由中央控制器下达的任务及控制信息；/nS2，通过任务决策层获取所述通信层的信息，根据获取的信息对单架无人机的任务和状态进行衡量和决策，生成决策信息；/nS3，通过行为规划层对所述决策信息进行解算，生成无人机的飞行指令信息；/nS4，通过感知执行层获取所述飞行指令信息，根据所述飞行指令信息对无人机进行控制，并感知自身飞行状态和障碍物所在位置，通过通信层与其他无人机进行交互。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于无人机集群的应急临时网络通信方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，通过通信层传递各架无人机的飞行状态信息和一致性变量，以及广播由中央控制器下达的任务及控制信息；
S2，通过任务决策层获取所述通信层的信息，根据获取的信息对单架无人机的任务和状态进行衡量和决策，生成决策信息；
S3，通过行为规划层对所述决策信息进行解算，生成无人机的飞行指令信息；
S4，通过感知执行层获取所述飞行指令信息，根据所述飞行指令信息对无人机进行控制，并感知自身飞行状态和障碍物所在位置，通过通信层与其他无人机进行交互。


2.根据权利要求1所述的基于无人机集群的应急临时网络通信方法，其特征在于，还包括：
S5，通过远程的中央控制器与无人机通信，进行协作规划、任务分配及系统监控。


3.根据权利要求1所述的基于无人机集群的应急临时网络通信方法，其特征在于，在步骤S1之前还包括：
S0，构建分布式控制系统；
所述分布式控制系统的单元子系统包括：通信层、任务决策层、行为规划层和感知执行层。


4.根据权利要求3所述的基于无人机集群的应急临时网络通信方法，其特征在于，所述任务决策层包括一致性模块和协同模块，
所述一致性模块用于让无人机群中的个体协商，确定特定的一致性变量；
所述协同模块用于通过势函数保证无人机之间引力和斥力的相互平衡。


5.根据权利要求1所述的基于无人机集群的应急临时网络通信方法，其特征在于，在步骤S2中，所述任务决策层利用势函数法进行决策，所述势函数法为设定无人机和无人机之间在特定距离范围内以及无人机和障碍物周围存在斥力...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建富，冯平法，黄博浩，郁鼎文，吴志军，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11