【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无人机领域，特别涉及一种无人机的协同集群控制方法、装置、设备及存储介质。
技术介绍
1、无人机集群协同控制普遍采用领航-跟随法进行编队控制。具有简单高效、编队精度高等优点，然而传统领航-跟随法要求集群内所有无人机均与领航无人机直接通信，导致通信量过大，增加系统负担；且当领航无人机发生故障时，容易导致整个无人机集群失控。
2、有鉴于此，提出本申请。
技术实现思路
1、本专利技术公开了一种无人机的协同集群控制方法、装置、设备及存储介质，旨在解决现有的领航无人机和集群的通讯方式容易出现集群失控的问题。
2、本专利技术第一实施例提供了一种无人机的协同集群控制方法，包括：
3、在起始阶段，获取集群中n架无人机的初始信息，并基于所述初始信息计算每一无人机领航权重值，其中，所述初始信息包括载弹量、作战半径和续航时间；
4、根据每一无人机领航权重值确定领航无人机，并计算所述领航无人机与集群中其他无人机的通讯延迟；
5、根据所述通讯延迟对集群中其他无人机进行聚类分组，从每一分组中随机选择一架无人机作为次级领航无人机，并生成通信路由表同步至所述集群中的每一无人机，其中，所述次级领航无人机用于和组内的无人机和领航无人机进行通讯。
6、优选地，所述根据每一无人机领航权重值确定领航无人机具体为：
7、为每架无人机创建投票箱，控制集群中的每架无人机在初始时投票给自身，并使每架无人机将自身投票传递给其他无人机，同时
8、比较接收到的投票权重，在接收到的投票权重高于自身权重修改投票指向权重更高的无人机；
9、持续统计投票情况，当超过半数无人机投票给同一架无人机时，将该无人机设置为领航无人。
10、优选地，所述根据所述通讯延迟对集群中其他无人机进行聚类分组，具体为：
11、将通信延迟时间与无人机领航权重值进行融合生成权重数组，基于所述权重数组执行聚类分组算法，将无人机集群划分为k=(n-1)/t个分组，并使用欧氏距离公式计算无人机之间的距离，并通过迭代优化过程完成聚类，其中t表示每组无人机期望数量。
12、优选地，所述聚类分组算法的执行过程为：
13、s21随机选取k个初始质心向量，其中,每个质心向量表示无人机权重组合数据在多维特征空间中的坐标；
14、s22将每架无人机的权重数组采用欧式距离公式计算其与各质心向量之间的距离，其计算公式为：
15、
16、其中，表示无人机i在第l个特征上的数值，表示质心向量在第l个特征上的数值，并将分配至使得最小的簇；
17、s23对于每个簇，根据下式更新聚类中心：
18、
19、其中，表示第j个聚类，其中包含若干数据点，表示聚类中数据点的总数，，表示将聚类中所有数据点累加，表示新的聚类中心；
20、重复步骤s22和s23，直至所有质心向量均不再发生变化输出聚类分组结果。
21、优选地，还包括：
22、通过所述通信路由表指导无人机集群进行间歇性心跳监测，检测领航无人机状态，当检测到领航无人机失控或离线时，立即触发整个集群重新选举领航无人机的过程。
23、本专利技术第二实施例提供了一种无人机的协同集群控制装置，包括：
24、权重计算单元，用于在起始阶段，获取集群中n架无人机的初始信息，并基于所述初始信息计算每一无人机领航权重值，其中，所述初始信息包括载弹量、作战半径和续航时间；
25、通讯延迟计算单元，用于根据每一无人机领航权重值确定领航无人机，并计算所述领航无人机与集群中其他无人机的通讯延迟；
26、通信路由表生成单元，用于根据所述通讯延迟对集群中其他无人机进行聚类分组，从每一分组中随机选择一架无人机作为次级领航无人机，并生成通信路由表同步至所述集群中的每一无人机，其中，所述次级领航无人机用于和组内的无人机和领航无人机进行通讯。
27、本专利技术第三实施例提供了一种无人机的协同集群控制设备，其特征在于，包括存储器以及处理器，所述存储器内存储有计算机程序，所述计算机程序能够被所述处理器执行，以实现如上任意一项所述的一种无人机的协同集群控制方法。
28、本专利技术第四实施例提供了一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储有计算机程序，所述计算机程序能够被所述计算机可读存储介质所在设备的处理器执行，以实现如上任意一项所述一种无人机的协同集群控制方法。
29、基于本专利技术提供的一种无人机的协同集群控制方法、装置、设备及存储介质，在起始阶段，获取集群中n架无人机的初始信息，并基于所述初始信息计算每一无人机领航权重值，其中，所述初始信息包括载弹量、作战半径和续航时间；接着，根据每一无人机领航权重值确定领航无人机，并计算所述领航无人机与集群中其他无人机的通讯延迟；最后，根据所述通讯延迟对集群中其他无人机进行聚类分组，从每一分组中随机选择一架无人机作为次级领航无人机，并生成通信路由表同步至所述集群中的每一无人机，其中，所述次级领航无人机用于和组内的无人机和领航无人机进行通讯。解决了现有的领航无人机和集群的通讯方式容易出现集群失控的问题。
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1.一种无人机的协同集群控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种无人机的协同集群控制方法，其特征在于，所述根据每一无人机领航权重值确定领航无人机具体为：
3.根据权利要求1所述的一种无人机的协同集群控制方法，其特征在于，所述根据所述通讯延迟对集群中其他无人机进行聚类分组，具体为：
4.根据权利要求3所述的一种无人机的协同集群控制方法，其特征在于，所述聚类分组算法的执行过程为：
5.根据权利要求1所述的一种无人机的协同集群控制方法，其特征在于，还包括：
6.一种无人机的协同集群控制装置，其特征在于，包括：
7.一种无人机的协同集群控制设备，其特征在于，包括存储器以及处理器，所述存储器内存储有计算机程序，所述计算机程序能够被所述处理器执行，以实现如权利要求1至5任意一项所述的一种无人机的协同集群控制方法。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储有计算机程序，所述计算机程序能够被所述计算机可读存储介质所在设备的处理器执行，以实现如权利要求1至5任意一项所述一种无人机的协同集群控制
...【技术特征摘要】
1.一种无人机的协同集群控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种无人机的协同集群控制方法，其特征在于，所述根据每一无人机领航权重值确定领航无人机具体为：
3.根据权利要求1所述的一种无人机的协同集群控制方法，其特征在于，所述根据所述通讯延迟对集群中其他无人机进行聚类分组，具体为：
4.根据权利要求3所述的一种无人机的协同集群控制方法，其特征在于，所述聚类分组算法的执行过程为：
5.根据权利要求1所述的一种无人机的协同集群控制方法，...
【专利技术属性】
技术研发人员：洪万福，徐佳吉，陈光淙，张旭阳，
申请(专利权)人：厦门渊亭信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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