无线紫外光MIMO协作无人机最优持久编队生成方法技术

本发明专利技术提供了一种无线紫外光MIMO协作无人机最优持久编队生成方法，包括以下步骤：首先，根据无线紫外光MIMO通信技术解决无人机编队中的节点定位问题，为后期生成编队提供了基础；然后，选择最佳定位结果生成最优刚性编队，并对此结构进行合理的有向化得到拓扑复杂度低、能量损耗小的最优持久编队。本方法针对编队内机间位置信息未知的情况，实现了最优持久编队的生成，保障了网络的稳定性和编队的高效性。

【技术实现步骤摘要】
无线紫外光MIMO协作无人机最优持久编队生成方法
本专利技术属于无线紫外光通信
，涉及无人机编队中的机间通信，具体涉及无线紫外光MIMO协作无人机最优持久编队生成方法。
技术介绍
无人机是一种可重复使用的空中飞行器。与载人飞机相比，它具有体积微小、造价较低、机动灵活、操控方便和战场生存能力较强等优点。由于上述优势，无人机在各领域的应用日益广泛，受到了世界各国的青睐。在民用领域，中小型无人机被广泛应用于农业植保、地理测绘、电力巡检和环境监测等；在军事领域，无人机在日益复杂的战场环境中表现出突出的应用优势，具有侦查能力强、可控制性强和不易造成人员伤亡等特点，在空中作业或电子对抗作战环境下，能根据需求完成侦察监视、迷惑干扰、对地攻击等复杂任务。但是，在复杂多变的信息化环境下，单个无人机因其抗毁性差、工作效率低和侦察范围有限等缺点，难以完成复杂任务。“蜂群”无人机是由一群自主组网协同作业的小型无人机构成一定形状的编队，它们相互协作完成复杂任务，能够极大提升任务成功概率。无人机蜂群主要优势体现在可通过成员无人机之间相互配合提高任务的完成质量，通过无本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.无线紫外光MIMO协作无人机最优持久编队生成方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1：根据无线紫外光的散射特性，为每架无人机装载一个半球形的LED阵列构成的无线紫外光MIMO通信模型发射紫外光信号，使各架无人机周围形成覆盖范围为圆形的紫外虚拟势场；/n步骤2：无人机间未建立链路时，作为发起节点的无人机搭载半球型紫外LED阵列将自动扫描并发送其设定波长的紫外光进行邻居发现；/n步骤3：无人机通过顶部的全向接收机接收信息帧，使收到请求信息的节点以该发起节点为目的节点发送应答信息帧；然后收发节点互相发送信息进行确认，建立通信链路，实现机间定位；/n步骤4：利用紫外光MIMO通信模型所得的节点对...

【技术特征摘要】
1.无线紫外光MIMO协作无人机最优持久编队生成方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：根据无线紫外光的散射特性，为每架无人机装载一个半球形的LED阵列构成的无线紫外光MIMO通信模型发射紫外光信号，使各架无人机周围形成覆盖范围为圆形的紫外虚拟势场；
步骤2：无人机间未建立链路时，作为发起节点的无人机搭载半球型紫外LED阵列将自动扫描并发送其设定波长的紫外光进行邻居发现；
步骤3：无人机通过顶部的全向接收机接收信息帧，使收到请求信息的节点以该发起节点为目的节点发送应答信息帧；然后收发节点互相发送信息进行确认，建立通信链路，实现机间定位；
步骤4：利用紫外光MIMO通信模型所得的节点对之间的相对方向和距离构建坐标，并基于定位所得节点坐标构建无人机最优持久编队。


2.根据权利要求1所述的无线紫外光MIMO协作无人机最优持久编队生成方法，其特征在于：所述步骤1中无线紫外光MIMO通信模型设有主控芯片。


3.根据权利要求2所述的无线紫外光MIMO协作无人机最优持久编队生成方法，其特征在于：所述主控芯片的型号为STC12C5A60S2。


4.根据权利要求1所述的无线紫外光MIMO协作无人机最优持久编队生成方法，其特征在于，所述步骤2具体是：
步骤2.1：无人机间未建立链路时，作为发起节点的无人机搭载半球型紫外MIMO通信模型作为发送节点，其主控芯片生成发送节点上所有紫外光LED对应的经纬向编码的位置信息；
步骤2.2：发送节点通过其上的紫外光LED将自动扫描并发送其设定波长的紫外光进行邻居发现，其中，发送的信息为位置信息、ID编号的请求信息帧。


5.根据权利要求1所述的无线紫外光MIMO协作无人机最优持久编队生成方法，其特征在于，所述步骤3具体是：
步骤3.1：通过顶部的全向接...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵太飞，赵诗雪，吕鑫喆，郑博睿，薛蓉莉，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61