一种基于无人机拓扑控制的水下目标协同定位方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及水下目标定位领域，公开了一种基于无人机拓扑控制的水下目标协同定位方法及系统，方法包括：构建无人机集群，采用虚拟力拓扑控制算法实现无人机集群结构拓扑重构；对无人机集群各无人机接收到的信号进行预处理和时间同步，以便于计算精确时延差；根据各无人机接收到的水下目标信号及计算得到的时延差，计算水下目标具体位置坐标；本发明专利技术相比传统方案，本发明专利技术利用虚拟力拓扑对无人机集群进行自组织，自适应地动态部署，以保证集群结构通信稳定并扩大感知覆盖范围,具有自适应调节控制、通信鲁棒性好和定位精度高的优点，能够实现无人系统的水下协同搜索和精确定位。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水下目标定位领域，尤其涉及一种基于无人机拓扑控制的水下目标协同定位方法及系统。

技术介绍

1、水下目标定位在海洋侦察、反潜作战以及环境监测等诸多领域有着关键的意义，电磁波在水中传播会受到限制，当下普遍将声波用作水下信息传输的媒介，传统的定位系统大多依靠固定平台或者水下航行器携带传感器阵列来进行布设，布阵成本高昂且灵活性欠佳，很难适应快速响应以及复杂地形环境。随着无人机技术的发展，其具备高机动性以及灵活部署能力为构建空海协同探测系统给予了新的思路，现有的研究试着借助多架无人机搭载水声设备组成分布式阵列，达成对水下目标的协同定位，初步提高了系统的探测能力，然而依然存在通信拓扑不稳定、定位精度受到限制、缺少自组织以及动态重构能力等问题，难以保证多无人机系统在没有中心控制的条件下持续进行协同感知以及高精度定位。

技术实现思路

1、本专利技术的目的在于：为此提出一种融合无人机自适应拓扑控制与协同定位算法的新方法，用来提升定位系统在复杂环境下的稳定性、灵活性以及定位精度。

2、具体而言，本专利技本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于无人机拓扑控制的水下目标协同定位方法，其特征在于：方法包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的一种基于无人机拓扑控制的水下目标协同定位方法，其特征在于：步骤S1中所述虚拟力拓扑控制算法根据无人机与邻居的最小距离与最大距离调节虚拟力权重，确保无人机实现检测区域均匀覆盖。

3.如权利要求1所述的一种基于无人机拓扑控制的水下目标协同定位方法，其特征在于：步骤S2中无人机接收到的信号包括：水声信号、GPS信息以及时间戳。

4.如权利要求1所述的一种基于无人机拓扑控制的水下目标协同定位方法，其特征在于：步骤S2中所述预处理采用卷积去噪自编码器与自适应最...

【技术特征摘要】

1.一种基于无人机拓扑控制的水下目标协同定位方法，其特征在于：方法包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的一种基于无人机拓扑控制的水下目标协同定位方法，其特征在于：步骤s1中所述虚拟力拓扑控制算法根据无人机与邻居的最小距离与最大距离调节虚拟力权重，确保无人机实现检测区域均匀覆盖。

3.如权利要求1所述的一种基于无人机拓扑控制的水下目标协同定位方法，其特征在于：步骤s2中无人机接收到的信号包括：水声信号、gps信息以及时间戳。

4.如权利要求1所述的一种基于无人机拓扑控制的水下目标协同定位方法，其特征在于：步骤s2中所述预处理采用卷积去噪自编码器与自适应最小均方误差滤波方法为复杂水声环境中的目标信号进行增强处理。

5.如权利要求1所述的一种基于无人机拓扑控制的水下目标协同定位方法，其特征在于：步骤s3具体如下：

6.一种基于无人机拓扑控制的水下目标协同定位系统，其特征在于：包括：

7.如权利要求6所述的一种基于无人机拓扑控制的水下目标协同定位系统，其特征在于：虚拟...

【专利技术属性】
技术研发人员：王洁，安少磊，邓明星，许小伟，钱枫，祝能，刘旺，
申请(专利权)人：武汉科技大学，
类型：发明
国别省市：