一种无人机编队智能重构方法技术

本发明专利技术提出了一种无人机编队智能重构方法，该重构方法是基于虚拟刚体结构法的分布式无人机编队重构方法。每个无人机节点根据与跟踪虚拟目标的位置差调整速度保持跟踪，并周期性地广播自身追踪的虚拟目标，当收到来自其他无人机节点的广播信息时更新邻居表。当编队中部分无人机节点遭受打击无法正常运行时，受损无人机节点的邻居将判断自身是否为候选补位无人机节点，再决定是否更换追踪目标，补上空缺位置。当无人机前往补缺时将会发送前往补位广播，告知其他无人机原位置空缺。在每个时隙中重复以上过程，直到已无可补位的无人机节点。上述方法可以在分布式无人机编队遭受打击的情况下进行智能重构，恢复队形完整，提高编队的抗干扰，抗打击能力。抗打击能力。抗打击能力。

【技术实现步骤摘要】
一种无人机编队智能重构方法


[0001]本专利技术属于无人机编队控制
，涉及一种队形可控的无人机编队智能重构方法。

技术介绍

[0002]无人机编队属于一种成员数量多、灵活性强、成本低的分布式系统。在实际应用中，对于不同类型的任务需求，通过将无人机按照不同的三维队形结构排列，可显著节省能源并提高效率。考虑到无人机网络拓扑变化快，受外界因素影响大的特点，在实际飞行过程中需要一种分布式编队控制的方法以提高整体的稳定性和适应性。目前已有的分布式算法主要针对无人机编队形成过程，对于无人机编队重构方面的方法存在过于理想化，对队形的反馈和控制精度要求高等缺点，在实际应用中性能有一定劣势。本专利技术在虚拟刚体结构法的编队方法基础上，借助其期望位置点以及追踪问题的机制，在无人机分布式系统下，提出一种对无人机节点的引导算法，可以在编队中至多40％无人机节点损毁的情况下，令剩余无人机节点基本恢复原本队形结构，且对于任意编队队形均适用，具备良好的应用前景。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的技术问题是在无人机编队中有部分无人机节点损本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无人机编队智能重构方法，其特征在于，各个无人机节点通过广播感知损坏无人机节点，并通过优先顺序完成编队智能重构，该方法包括步骤：步骤1：编队完整性检测：已经形成的无人机编队中无人机通过虚拟刚体结构法得到编队中所有虚拟位置的相对位置信息；在每个时隙开始时，各个无人机节点发送位置广播；同时各个无人机节点监听来自其他无人机节点的位置广播，若成功接收位置广播，则更新本无人机节点的一跳通信范围的邻居表；在每个时隙结束时，节点对完整性邻居表进行遍历，搜索其中发送时间与当前时间之差超过预设的阈值的项，若这样的项不存在，则判断为现有编队在一跳通信范围内局部完整，节点维持上一时隙内的运动状态不做调整,并在下一个时隙到来时重复上述检测过程，若这样的项存在，则将空出的位置标记为空缺位置，并判断为现有编队已经遭到破坏，进行步骤2；步骤2：补位必要性判断：无人机节点记录空缺无人机节点，所述空缺无人机节点包括超时项对应无人机节点或补位广播发出无人机节点；对所有空缺无人机节点逐个进行筛查，判断无人机节点是否需要离开原位置，前往原本空缺无人机节点位置进行补位，以及确定最终的补位节点；步骤3：停止补位节点的完整性检测，离开原位并将自身相对位置逐渐调整至空缺位置，完成补位。2.根据权利要求1所述的无人机编队智能重构方法，其特征在于，补位必要性判断的具体方法为：步骤2.1：判断本节点与空缺位置相对距离差是否满足小于预设的阈值，如为是则进行步骤2.2；步骤2.2：判断本节点与空缺节点前后位置关系，若本节点在编队飞行中位于空缺节点后方，则进入步骤2.3；步骤2.3：为补位候选位置集中的所有节点赋予不同的优先级，选取优先级最高的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李昊，燕锋，丁凯，常西亚，杨栋，夏玮玮，沈连丰，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：