一种基于轨迹参数通信的无人机集群控制方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于轨迹参数通信的无人机集群控制方法及系统，本发明专利技术首先由领航无人机划分轨迹并计算当前分段轨迹参数；其次领航无人机将当前分段轨迹参数按照设定的通信消息格式封装，并向其通信范围内的跟随无人机发布轨迹参数消息；然后跟随无人机订阅来自领航无人机的轨迹参数消息，并向领航无人机通信范围之外的跟随无人机转发轨迹参数消息；最后跟随无人机根据接收的轨迹参数计算本机飞行轨迹；并依据该飞行轨迹行驶。本发明专利技术通过传递飞行路径参数，不仅能够减少通信的数据量，也能够减少信息交换的频次。跟随无人机接收到领航无人机的信息后，仅需要简单的计算，即可完成一段时间内的路径规划，分布式地实现编队控制，维持集群轨迹一致性。维持集群轨迹一致性。维持集群轨迹一致性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于轨迹参数通信的无人机集群控制方法及系统


[0001]本专利技术涉及无人机通信技术和集群控制领域，涉及一种基于轨迹参数通信的无人机集群控制方法及系统。

技术介绍

[0002]随着各领域对无人机应用的需求日益扩大，单个无人机有限的计算能力和飞行距离已经不能满足大型任务的需求，多无人机系统应运而生。由于无人机集群的行动通常受任务驱动，为保证集群中的无人机的轨迹具有一致性，集群通常以编队的方式行进。根据通信方式的不同，可以将机群的控制方法分为集中式控制方法、分布式控制方法以及分散式控制方法。
[0003]多无人机控制方法中，以“领航
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跟随”的集中式控制方法最为常见；其优点在于复杂的多个个体之间问题可以转换成单个个体的运动情况研究，可以有效降低个体研究数量。然而该方法也存在缺点，即整个无人机编队系统的稳定性都由领航者决定，依赖性较强。一旦领航者出现问题，整个系统将出现崩溃。此外由于无人机的计算资源和通信资源都不够充足，因此，当无人机之间进行过于频繁的信息或通信交换时，会容易导致网络拥塞，信息失去实时性，无人机对领导者的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于轨迹参数通信的无人机集群控制方法，其特征在于该方法包括以下步骤：步骤1：领航无人机划分轨迹并计算当前分段轨迹参数，包括轨迹类型，领航机当前位置坐标，辅助参数以及行驶方向；步骤2：领航无人机将当前分段轨迹参数按照设定的通信消息格式封装，并向其通信范围内的跟随无人机发布轨迹参数消息；步骤3：跟随无人机订阅来自领航无人机的轨迹参数消息，并向领航无人机通信范围之外的跟随无人机转发轨迹参数消息；步骤4：跟随无人机根据接收的轨迹参数计算本机飞行轨迹；并依据该飞行轨迹行驶，同时准备重新订阅下一段的轨迹信息。2.根据权利要求1所述一种基于轨迹参数通信的无人机集群控制方法，其特征在于，所述的通信消息格式包括轨迹类型域、领航机当前位置坐标域、辅助参数域和行驶方向域。3.根据权利要求2所述一种基于轨迹参数通信的无人机集群控制方法，其特征在于，该通信消息格式是基于DDS通信方式。4.根据权利要求1所述一种基于轨迹参数通信的无人机集群控制方法，其特征在于，步骤1具体是：步骤1.1：根据领航无人机起点位置、当前轨迹段终点位置，以及任一途径点，确定轨迹类型；当轨迹起点、终点与途径点位于同一条直线上时，轨迹为直线型，否则为曲线型；步骤1.2：根据轨迹类型确定辅助参数域内容；如果轨迹类型为直线型，则辅助参数域为行驶距离；如果轨迹类型为曲线型，计算曲线所在圆的圆心坐标；步骤1.3：确定行驶方向；若轨迹类型为直线型，则行驶方向为磁罗盘方向；若...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐宏，江波，陈思吉，高慧敏，朱晨睿，吴宇涛，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：