本发明专利技术公开了一种无人机多机控制系统，包括：多个无人机，每个无人机包括飞行控制单元、传感器组件和通信模块；多个基站，每个基站包括数据处理单元、通信模块和无线网络接口；一个中央控制单元，与多个无人机和多个基站通信连接；一个多机协调算法，用于协调和优化多个无人机的飞行任务。本发明专利技术与现有技术相比的优点在于：本申请通过多机协调和优化、智能化飞行控制、多种传感器支持、高效数据处理和通信以及故障检测和容错处理等特点，提供了更高效、智能和可靠的无人机协同飞行和任务执行能力。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无人机，具体是指一种无人机多机控制系统。
技术介绍
1、无人机在军事、民用和商业领域得到了广泛应用。然而，传统的单一无人机操作存在着飞行效率低下、任务执行能力有限以及无法应对复杂环境等问题。
2、为了解决这些问题，近年来出现了一些多无人机协同飞行系统。这些系统通过集成多个无人机，实现任务的分配和协调，从而提高飞行效率和任务执行能力。然而，现有的多机控制系统在实现高效协同飞行方面仍然存在一些局限性。
3、一些现有系统在任务分配和路径规划方面缺乏优化算法的支持，导致无人机执行任务时效率不高。此外，现有系统的飞行控制单元往往缺乏完备的智能化功能，无法自主感知和避免障碍物，限制了其在复杂环境中的应用。另外，现有系统的数据处理和通信能力有限，无法实现高速、可靠的数据传输。此外，现有系统的故障检测和容错处理机制不够完善，无法及时应对无人机或基站故障的情况。
4、因此，需要一种无人机多机控制系统，能够克服现有技术的上述缺点，实现更高效、智能和可靠的无人机协同飞行和任务执行。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是克服以上的技术缺陷，提供一种无人机多机控制系统，该无人机多机控制系统通过多机协调和优化、智能化飞行控制、多种传感器支持、高效数据处理和通信以及故障检测和容错处理等特点，提供了更高效、智能和可靠的无人机协同飞行和任务执行能力。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案为：一种无人机多机控制系统，包括：
>3、多个无人机，每个无人机包括飞行控制单元、传感器组件和通信模块；4、多个基站，每个基站包括数据处理单元、通信模块和无线网络接口；
5、一个中央控制单元，与多个无人机和多个基站通信连接；
6、一个多机协调算法，用于协调和优化多个无人机的飞行任务。
7、进一步地，所述无人机的飞行控制单元包括姿态控制模块、导航模块、路径规划模块以及动态避障模块，
8、所述姿态控制模块用于控制无人机的姿态；
9、所述导航模块用于确定无人机的位置和速度；
10、所述路径规划模块用于生成无人机的飞行路径；
11、所述动态避障模块用于检测并避免与障碍物的碰撞。
12、进一步地，包括全球定位系统(gps)接收器、惯性测量单元(imu)、遥感传感器以及碰撞检测传感器；
13、所述全球定位系统(gps)接收器用于确定无人机的位置；
14、所述惯性测量单元(imu)用于测量无人机的姿态和加速度；
15、所述遥感传感器用于收集环境数据和目标信息；
16、所述碰撞检测传感器用于检测无人机周围的障碍物。
17、进一步地，所述基站的数据处理单元包括数据接收模块、数据解析模块、多机协调模块以及数据发送模块；
18、所述数据接收模块用于接收来自无人机的传感器数据和控制指令；
19、所述数据解析模块用于解析和处理接收到的数据；
20、所述多机协调模块用于根据多机协调算法生成飞行任务和控制指令；
21、所述数据发送模块用于向无人机发送控制指令和任务信息。
22、进一步地，所述中央控制单元包括数据通信模块、多机协调算法执行模块、故障检测和容错模块以及数据存储模块，
23、所述数据通信模块用于与多个无人机和多个基站进行双向通信；
24、所述多机协调算法执行模块用于执行多机协调算法并生成飞行任务和控制指令；
25、所述故障检测和容错模块用于检测无人机或基站的故障并采取相应的容错措施；
26、所述数据存储模块用于存储无人机和基站的状态数据和历史记录。
27、进一步地，所述无人机和基站之间的通信采用无线网络接口，所述无线网络接口支持wi-fi、蓝牙或卫星通信，该接口支持高带宽和低延迟的数据传输、多个无人机和基站之间的并行通信、高度可靠的连接和数据传输以及信息加密和安全传输。
28、进一步地，所述多机协调算法的流程如下：
29、a.任务分析：算法首先对系统接收到的飞行任务进行分析和分类，根据任务的类型、优先级、地理位置等信息，确定需要执行的任务列表；
30、b.无人机状态更新：算法获取每个无人机的实时状态数据，包括位置、速度、剩余电量等信息，这些数据可以通过传感器组件和通信模块从无人机中获取；
31、c.任务分配和路径规划：基于任务的要求和无人机的状态数据，算法根据优化算法和路径规划策略为每个无人机分配任务和生成飞行路径，考虑到任务的紧急程度、无人机的能力、系统的资源等因素，确保任务能够在最优的条件下执行；
32、d.碰撞检测与避免：算法利用传感器数据和环境感知，实时监测无人机之间的位置和速度，进行碰撞检测，当发现碰撞风险时，算法采取避障策略，调整无人机的路径或速度，以避免碰撞事件的发生；
33、e.控制指令生成：根据任务分配和路径规划的结果，算法生成相应的控制指令，这些指令包括姿态调整、速度控制、航向调整等，以确保无人机按照预定的路径和任务要求进行飞行；
34、f.数据更新和通信：算法将更新后的任务和控制指令发送给中央控制单元，并更新无人机和基站的状态数据，同时，算法通过无线网络接口与无人机和基站进行双向通信，确保任务和指令的及时传输和执行；
35、g.循环迭代：以上步骤循环迭代执行，以实现多个无人机的协同飞行和任务执行，算法不断更新任务分配和路径规划，监测无人机的状态和环境变化，实时调整控制指令，以适应动态变化的飞行任务需求；
36、h.系统监控和容错处理：算法具备故障检测和容错处理机制，监测无人机和基站的故障情况，当发现故障时，算法采取相应的容错措施，如切换备用无人机、重新规划路径等，以确保系统的可靠运行和任务的完成。
37、本专利技术与现有技术相比的优点在于：
38、1、多机协调和优化：系统采用多机协调算法，能够协调和优化多个无人机的飞行任务。通过任务分析、状态更新、任务分配和路径规划等步骤，系统能够根据任务的要求和无人机的状态，为每个无人机分配任务和生成最优飞行路径，以提高整体飞行效率和任务执行能力。
39、2、高度智能化：无人机的飞行控制单元配备了姿态控制模块、导航模块、路径规划模块和动态避障模块等组件，能够实现自主飞行、动态避障和路径规划等功能。这使得无人机能够自主感知和应对环境变化，具备高度智能化的飞行能力。
40、3、多种传感器支持：系统中的无人机配备了全球定位系统(gps)接收器、惯性测量单元(imu)、遥感传感器和碰撞检测传感器等，能够获取准确的位置、速度、姿态和环境数据。这些传感器的支持使得系统能够实时感知和监测无人机及其周围环境的状态，提供更精确的数据基础。
41、4、高效数据处理和通信：基站的数据处理单元配备了数据接收模块、数据解析本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种无人机多机控制系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种无人机多机控制系统，其特征在于，所述无人机的飞行控制单元包括姿态控制模块、导航模块、路径规划模块以及动态避障模块，
3.根据权利要求1或2所述的一种无人机多机控制系统，其特征在于，所述传感器组件包括全球定位系统(GPS)接收器、惯性测量单元(IMU)、遥感传感器以及碰撞检测传感器；
4.根据权利要求1所述的一种无人机多机控制系统，其特征在于，所述基站的数据处理单元包括数据接收模块、数据解析模块、多机协调模块以及数据发送模块；
5.根据权利要求1所述的一种无人机多机控制系统，其特征在于，所述中央控制单元包括数据通信模块、多机协调算法执行模块、故障检测和容错模块以及数据存储模块，
6.根据权利要求1所述的一种无人机多机控制系统，其特征在于，所述无人机和基站之间的通信采用无线网络接口，所述无线网络接口支持Wi-Fi、蓝牙或卫星通信，该接口支持高带宽和低延迟的数据传输、多个无人机和基站之间的并行通信、高度可靠的连接和数据传输以及信息加密和安全传输。
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7.根据权利要求1所述的一种无人机多机控制系统，其特征在于，所述多机协调算法的流程如下：
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【技术特征摘要】
1.一种无人机多机控制系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种无人机多机控制系统，其特征在于，所述无人机的飞行控制单元包括姿态控制模块、导航模块、路径规划模块以及动态避障模块，
3.根据权利要求1或2所述的一种无人机多机控制系统，其特征在于，所述传感器组件包括全球定位系统(gps)接收器、惯性测量单元(imu)、遥感传感器以及碰撞检测传感器；
4.根据权利要求1所述的一种无人机多机控制系统，其特征在于，所述基站的数据处理单元包括数据接收模块、数据解析模块、多机协调模块以及数据发送模块；
【专利技术属性】
技术研发人员：陈旭东，韩丽丽，黄雅莉，吕泉成，肖英豪，薛保国，江辉煌，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司广州供电局，
类型：发明
国别省市：
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