一种基于自组网的无人设备集群指挥和控制方法技术

技术编号:37427908 阅读:13 留言:0更新日期:2023-04-30 09:48
本发明专利技术公开了一种基于自组网的无人设备集群指挥和控制方法,包括网络模组,所述网络模组与控制模组通过车载通讯基站基于Mesh无线自组网技术进行网络互联,所述控制模组通过信号传输线与显示屏幕进行视频信号传输,所述控制模组中集成设置有信息处理器。该基于自组网的无人设备集群指挥和控制方法,通过车载移动平台以及无人设备上所安装的网络模组,实现无人设备与控制模组的互联以及无人设备之间的相互连通,通过无人设备实时与控制模组之间反馈位置信息的方式,使得在无人设备分组编队后,信息处理器能够通过位置信息的反馈监测无人设备分组编队之间的位置关系并在无人设备分组编队之间距离过于接近时发出警报。分组编队之间距离过于接近时发出警报。分组编队之间距离过于接近时发出警报。

【技术实现步骤摘要】
一种基于自组网的无人设备集群指挥和控制方法


[0001]本专利技术涉及无人设备指挥和控制
,具体为一种基于自组网的无人设备集群指挥和控制方法。

技术介绍

[0002]随着无人机技术的蓬勃发展,无人机目前已广泛应用于农业、巡检、安防、救援等多个领域,现阶段运用最广泛的是用单架无人机的执行任务,由于这种方式是单机作业,如果任务的作业面积比较大,无人机需要多次往返,甚至多次转场才能完全覆盖任务区域,耗时较长、效率还是相对比较低;有些地方受制于地形因素限制无人机和地面控制站的通信等诸方面的限制,无人机还无法到达作业区域,影响任务展开区域,相比单架无人机存在的这些问题,无人机自组网系统在解决上述问题时候,具有诸多优势,例如:
[0003]多无人机相互协作完成对任务环境的感知,通过自组网技术实现多无人机之间的信息的快速传递共享,完成对任务区域的大范围监测当视距通信陷入盲区时候,可以通过多机中继实现无死角覆盖无人机群系统不依赖于单独的个体,当部分个体离开或加入群系统时,整个群系统仍具有一定的完整性,可继续执行任务等,无人机自组网是由无人机担当网络节点组成的具有任意性、临时性和自治性网络拓扑的动态自组织网络系统,作为网络节点,每架无人机都配备移动自组网络模块,可以通过无线连接构成任意的网络拓扑,每架无人机在该网络中兼具任务节点和中继节点两种功能:作为任务节点,可在地面控制站或其他无人机的指令控制下执行任务意图;作为中继节点,可根据网络的路由策略和路由表参与路由维护和分组转发工作;
[0004]而现有的无人机自组网系统在指挥和控制方便仍存在一定的问题,在无人设备分组编队移动时,不同组的无人设备之间相对位置受到天气等外界条件的影响很可能会出现偏差,此时不及时进行无人设备编队位置的调整时,不同分组编队之间的无人设备很可能会发生相撞的事故,不利于无人设备的飞行安全,同时位于地面的操作人员对无人设备的相对空间位置只能通过肉眼进行观察判断,存在较大的误差,这也容易导致由于视觉误差产生的无人设备撞击事件。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种基于自组网的无人设备集群指挥和控制方法,以解决上述
技术介绍
中提出的无人设备分组编队相互影响的问题。
[0006]为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:一种基于自组网的无人设备集群指挥和控制方法,包括网络模组,所述网络模组与控制模组通过车载通讯基站基于Mesh无线自组网技术进行网络互联,所述控制模组通过信号传输线与显示屏幕进行视频信号传输,所述控制模组中集成设置有信息处理器;
[0007]网络模组,所述网络模组设置在车载移动平台以及无人设备上,用无人设备与基站之间和无人设备相互之间发送信号及接受反馈信号;
[0008]所述网络模组包括:安装在车载移动平台和无人设备上的信号基站,固定设置在移动平台和无人设备上的12V电源模块,安装在信号基站上方的抗干扰天线;
[0009]控制模组,所述控制模组设置为立式工作台,用于通过按键以及语音输入指挥控制无人设备;
[0010]所述控制模组包括:嵌入式安装在立式工作台上表面的操作面板,设置在操作面板上的功能性按键,设置在操作面板上的急停按键,安装在操作面板上的语音识别模块,设置在操作面板上的确认按键。
[0011]优选的,显示屏幕用于显示无人设备当前工作状态以及各无人设备之间相对位置。
[0012]优选的,信息处理器内部预制不同种类的无人设备编队样式、地图三维模型库和语音控制指令识别通信协议库。
[0013]优选的,所述信号基站内置数据交互设备,且安装有信号基站的无人设备之间通过数据交互设备进行信息互通反馈,并且利用信号基站内置的数据交互设备实现以无人设备为节点的远程中继功能。
[0014]优选的,系统通过如下步骤实现无人设备的指挥和控制:
[0015]步骤A1:打开车载移动平台上信号基站上的12V电源模块给网络模组、控制模组、显示屏幕和信息处理器供电;
[0016]步骤A2:启动信号基站通过抗干扰天线与无人设备进行连接信息交互;
[0017]步骤A3:通过操作面板上的功能性按键下达控制指令或通过语音识别模块进行语音输入;
[0018]步骤A4:信息处理器接收到控制模组发出的电信号将电信号转化为命令提示符号显示在显示屏幕上;
[0019]步骤A5:操作人员观察显示屏幕上所显示的命令提示符号进行确认并按下确认按键进行指令的确认;
[0020]步骤A6:信息处理器接收到确认指令电信号后将控制指令电信号通过信号基站转化为通讯信号并通过抗干扰天线向无人设备进行传输,实现对无人设备的指挥;
[0021]步骤A7:无人设备根据通讯信号进行移动并通过与信号基站的定位确定相互之间位置,无人设备将相互之间位置形成点位图通过无人设备上的抗干扰天线与车载平台上的信号基站通信传输至信息处理器;
[0022]步骤A8:信息处理器将点位图转化为空间图形传输至显示屏幕上显示;
[0023]步骤A9:发生紧急情况或输入指令错误时,操作人员按下急停按键;
[0024]步骤A10:信息处理器接收到急停指令电信号时通过信号基站转化为通讯信号并通过抗干扰天线向无人设备进行传输,实现对无人设备的控制。
[0025]优选的,系统通过如下步骤实现无人设备之间自组网单独控制方法:
[0026]步骤B1:打开移动车载平台信号基站的12V电源模块给网络模组、控制模组、显示屏幕和信息处理器供电,打开无人设备上信号基站的12V电源模块给抗干扰天线供电;
[0027]步骤B2:移动平台上信号基站通过抗干扰天线与无人设备进行连接信息交互;
[0028]步骤B3:通过操作面板上的功能性按键下达控制指令或通过语音识别模块进行语音输入,控制无人设备以一定数量进行自组网,利用无人设备上的信号基站和抗干扰天线
实现无人设备的互联;
[0029]步骤B4:通过操作面板上的功能性按键下达控制指令或通过语音识别模块进行语音输入,指挥无人设备进行分组编队移动;
[0030]步骤B5:分组编队的无人设备通过与信号基站的定位确定相互之间位置,分组编队的无人设备将相互之间位置形成点位图通过无人设备上的抗干扰天线与车载平台上的信号基站通信传输至信息处理器;
[0031]步骤B6:信息处理器经过点位数据转环和计算判断是否需要动态调整,如果需要则执行步骤B7,否则执行步骤B8;
[0032]步骤B7:需要进行动态调整时,信息处理器将调整方案转环为三维图像显示在显示屏幕上,操作者认可调整方案则按下确认按键执行命令,执行步骤B8,操作者不认可调整方案则按下急停按键,信息处理器控制无人设备停止运动,返回步骤B3;
[0033]步骤B8:信息处理器将转换后的数据传输至显示屏幕进行显示,完成对无人设备的自组网编队行动。
[0034]与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:该基于自组网的无人设备集群指挥和控制方法:
[本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于自组网的无人设备集群指挥和控制方法,包括:网络模组(1),其特征在于:网络模组(1),所述网络模组(1)与控制模组(2)通过车载通讯基站基于Mesh无线自组网技术进行网络互联,所述控制模组(2)通过信号传输线与显示屏幕(3)进行视频信号传输,所述控制模组(2)中集成设置有信息处理器(4);网络模组(1),所述网络模组(1)设置在车载移动平台以及无人设备上,用无人设备与基站之间和无人设备相互之间发送信号及接受反馈信号;所述网络模组(1)包括:安装在车载移动平台和无人设备上的信号基站(11),固定设置在移动平台和无人设备上的12V电源模块(12),安装在信号基站(11)上方的抗干扰天线(13);控制模组(2),所述控制模组(2)设置为立式工作台,用于通过按键以及语音输入指挥控制无人设备;所述控制模组(2)包括:嵌入式安装在立式工作台上表面的操作面板(21),设置在操作面板(21)上的功能性按键(22),设置在操作面板(21)上的急停按键(23),安装在操作面板(21)上的语音识别模块(24),设置在操作面板(21)上的确认按键(25)。2.根据权利要求1所述的一种基于自组网的无人设备集群指挥和控制方法,其特征在于:所述显示屏幕(3)用于显示无人设备当前工作状态以及各无人设备之间相对位置。3.根据权利要求1所述的一种基于自组网的无人设备集群指挥和控制方法,其特征在于:所述信息处理器(4)内部预制不同种类的无人设备编队样式、地图三维模型库和语音控制指令识别通信协议库。4.根据权利要求1所述的一种基于自组网的无人设备集群指挥和控制方法,其特征在于:所述信号基站(11)内置数据交互设备,且安装有信号基站(11)的无人设备之间通过数据交互设备进行信息互通反馈,并且利用信号基站(11)内置的数据交互设备实现以无人设备为节点的远程中继功能。5.根据权利要求1所述的一种基于自组网的无人设备集群指挥和控制方法,其特征在于:系统通过如下步骤实现无人设备的指挥和控制:步骤A1:打开车载移动平台上信号基站(11)上的12V电源模块(12)给网络模组(1)、控制模组(2)、显示屏幕(3)和信息处理器(4)供电;步骤A2:启动信号基站(11)通过抗干扰天线(13)与无人设备进行连接信息交互;步骤A3:通过操作面板(21)上的功能性按键(22)下达控制指令或通过语音识别模块(24)进行语音输入;步骤A4:信息处理器(4)接收到控制模组(2)发出的电信号将电信号转化为命令提示符号显示在显示屏幕(3)上;步骤A5:操作人员观察显示屏幕(3)上所显示的命令提示符号进行确认并按...

【专利技术属性】
技术研发人员:任文韬陈小伟路鹏陈鑫
申请(专利权)人:北京捷翔天地信息技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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