本發(fā)明涉及無(wú)人機(jī)組網(wǎng)，更具體地說(shuō)，涉及一種大規(guī)模蜂群無(wú)中心同頻組網(wǎng)快速接入方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、近年來(lái)，隨著科技不斷發(fā)展創(chuàng)新，無(wú)人機(jī)技術(shù)正變得越來(lái)越成熟。無(wú)人機(jī)應(yīng)用逐步從農(nóng)業(yè)、運(yùn)輸、救援等領(lǐng)域拓展到作戰(zhàn)領(lǐng)域并深刻影響著戰(zhàn)爭(zhēng)的走向。隨著無(wú)人機(jī)技術(shù)不斷發(fā)展完善，其規(guī)模數(shù)量不斷增多，形成大規(guī)模蜂群進(jìn)行群體配合已成為一種應(yīng)用趨勢(shì)；

2、目前，在大規(guī)模蜂群中，組網(wǎng)形式包括兩種：中心化組網(wǎng)和非中心化組網(wǎng)；中心化組網(wǎng)雖然有著較好的穩(wěn)定性且方便隨時(shí)增減網(wǎng)絡(luò)中無(wú)人機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，但是隨著蜂群數(shù)量的增多，中心化組網(wǎng)受硬件條件限制，無(wú)法適用；而采用非中心化組網(wǎng)，通常都是在使用前事先進(jìn)行組好網(wǎng)絡(luò)，靈活性較差，對(duì)于飛行狀態(tài)下蜂群需要加入新的無(wú)人機(jī)的應(yīng)用場(chǎng)景無(wú)法適用，需要一種可以解決上述問(wèn)題的大規(guī)模蜂群無(wú)中心同頻組網(wǎng)快速接入方法及系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種大規(guī)模蜂群無(wú)中心同頻組網(wǎng)快速接入方法，還提供了一種大規(guī)模蜂群無(wú)中心同頻組網(wǎng)快速接入系統(tǒng)。

2、本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：

3、構(gòu)造一種大規(guī)模蜂群無(wú)中心同頻組網(wǎng)快速接入方法，其中，包括以下步驟：

4、步驟一：對(duì)參與組網(wǎng)的每一無(wú)人機(jī)均配置信號(hào)處理模塊、組網(wǎng)模塊和廣播模塊；組網(wǎng)模塊和廣播模塊均與信號(hào)處理模塊通訊連接；

5、步驟二：組網(wǎng)模塊上配置多個(gè)連接位置，用于與當(dāng)前蜂群中鄰近的多個(gè)無(wú)人機(jī)的組網(wǎng)模塊進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接以組建無(wú)中心化的蜂群；

6、步驟三：蜂群組建完成后，生成蜂群的立體式的組網(wǎng)拓?fù)鋱D；組網(wǎng)模塊上空余一個(gè)或多個(gè)連接位置，作為備用連接位置，備用連接位置處于關(guān)閉狀態(tài)；

7、步驟四：當(dāng)飛行狀態(tài)下的蜂群中有無(wú)人機(jī)需要接入時(shí)，控制蜂群陣型，并將待接入的無(wú)人機(jī)移動(dòng)到設(shè)定坐標(biāo)位置；

8、步驟五：控制待接入的無(wú)人機(jī)的廣播模塊發(fā)送廣播，廣播中包含有無(wú)人機(jī)的標(biāo)識(shí)信息；

9、步驟六：蜂群中的無(wú)人機(jī)的廣播模塊接收廣播，根據(jù)廣播信號(hào)強(qiáng)度和設(shè)定的網(wǎng)絡(luò)連接策略，選定與待接入的無(wú)人機(jī)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接的多個(gè)無(wú)人機(jī)；

10、步驟七：被選定的無(wú)人機(jī)的信號(hào)處理模塊進(jìn)行廣播信號(hào)解析，獲得無(wú)人機(jī)的標(biāo)識(shí)信息；

11、步驟八：?jiǎn)⒂帽贿x定的無(wú)人機(jī)的備用連接位置，被選定的無(wú)人機(jī)的組網(wǎng)模塊生成網(wǎng)絡(luò)熱點(diǎn)，并通過(guò)標(biāo)識(shí)信息進(jìn)行匹配篩選無(wú)人機(jī)；

12、步驟九：將匹配篩選成功的無(wú)人機(jī)通過(guò)組網(wǎng)模塊建立網(wǎng)絡(luò)連接，形成新的蜂群并生成新的組網(wǎng)拓?fù)鋱D，對(duì)外界展示組網(wǎng)拓?fù)鋱D。

13、本發(fā)明所述的大規(guī)模蜂群無(wú)中心同頻組網(wǎng)快速接入方法，其中，所述當(dāng)飛行狀態(tài)下的蜂群中有無(wú)人機(jī)需要接入時(shí)，控制蜂群陣型，并將待接入的無(wú)人機(jī)移動(dòng)到設(shè)定坐標(biāo)位置采用方法：

14、地面控制臺(tái)接收到有新的無(wú)人機(jī)的控制指令后，調(diào)用當(dāng)前組網(wǎng)拓?fù)鋱D，并按照組網(wǎng)拓?fù)鋱D調(diào)整蜂群中無(wú)人機(jī)的陣型并保持蜂群中各無(wú)人機(jī)狀態(tài)處于懸停狀態(tài)；控制待接入的無(wú)人機(jī)移動(dòng)到達(dá)距離蜂群設(shè)定距離范圍內(nèi)后進(jìn)入懸停狀態(tài)。

15、本發(fā)明所述的大規(guī)模蜂群無(wú)中心同頻組網(wǎng)快速接入方法，其中，所述蜂群中的無(wú)人機(jī)的廣播模塊接收廣播，根據(jù)廣播信號(hào)強(qiáng)度和設(shè)定的網(wǎng)絡(luò)連接策略，選定與待接入的無(wú)人機(jī)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接的多個(gè)無(wú)人機(jī)采用方法：

16、蜂群中的無(wú)人機(jī)接收到廣播信號(hào)后，依據(jù)蜂群中任意三個(gè)不處于不同高度平面的無(wú)人機(jī)的廣播信號(hào)強(qiáng)度通過(guò)定位算法對(duì)待接入的無(wú)人機(jī)進(jìn)行位置定位，獲取待接入的無(wú)人機(jī)的位置坐標(biāo)信息；

17、依據(jù)當(dāng)前蜂群中無(wú)人機(jī)的位置信息和獲取的待接入的無(wú)人機(jī)的位置坐標(biāo)信息，計(jì)算與待接入的無(wú)人機(jī)相鄰近的設(shè)定數(shù)量的蜂群中的無(wú)人機(jī)，并設(shè)定為被選定的無(wú)人機(jī)。

18、本發(fā)明所述的大規(guī)模蜂群無(wú)中心同頻組網(wǎng)快速接入方法，其中，所述步驟六還包括方法：

19、判斷被選定的無(wú)人機(jī)中是否存在備用連接位置，是則不動(dòng)作，否則更換成另一與待接入的無(wú)人機(jī)相鄰近的未選定的無(wú)人機(jī)。

20、本發(fā)明所述的大規(guī)模蜂群無(wú)中心同頻組網(wǎng)快速接入方法，其中，若待接入的無(wú)人機(jī)的數(shù)量為多個(gè)時(shí)，對(duì)多個(gè)待接入的無(wú)人機(jī)進(jìn)行排序，并按照排序逐一進(jìn)行選定進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接的多個(gè)無(wú)人機(jī)。

21、本發(fā)明所述的大規(guī)模蜂群無(wú)中心同頻組網(wǎng)快速接入方法，其中，所述方法還包括步驟：

22、地面控制臺(tái)接收到有無(wú)人機(jī)離開(kāi)的控制指令后，調(diào)用當(dāng)前組網(wǎng)拓?fù)鋱D，解除待離開(kāi)無(wú)人機(jī)與其他無(wú)人機(jī)之間網(wǎng)絡(luò)連接，并在斷開(kāi)網(wǎng)絡(luò)連接的無(wú)人機(jī)之間建立新的網(wǎng)絡(luò)連接，生成新的組網(wǎng)拓?fù)鋱D。

23、本發(fā)明所述的大規(guī)模蜂群無(wú)中心同頻組網(wǎng)快速接入方法，其中，所述組網(wǎng)模塊包括路由單元，所述路由單元用于提供多個(gè)連接位置以及網(wǎng)絡(luò)熱點(diǎn)。

24、一種大規(guī)模蜂群無(wú)中心同頻組網(wǎng)快速接入系統(tǒng)，應(yīng)用于如上述的大規(guī)模蜂群無(wú)中心同頻組網(wǎng)快速接入方法，其中，所述系統(tǒng)包括：地面控制臺(tái)和多個(gè)無(wú)人機(jī)；參與組網(wǎng)的每一所述無(wú)人機(jī)均配置信號(hào)處理模塊、組網(wǎng)模塊和廣播模塊；組網(wǎng)模塊和廣播模塊均與信號(hào)處理模塊通訊連接；組網(wǎng)模塊上配置多個(gè)連接位置，用于與當(dāng)前蜂群中鄰近的多個(gè)無(wú)人機(jī)的組網(wǎng)模塊進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接以組建無(wú)中心化的蜂群；

25、所述地面控制臺(tái)用于控制多個(gè)所述無(wú)人機(jī)，并執(zhí)行以下方法：蜂群組建完成后，生成蜂群的立體式的組網(wǎng)拓?fù)鋱D；組網(wǎng)模塊上空余一個(gè)或多個(gè)連接位置，作為備用連接位置，備用連接位置處于關(guān)閉狀態(tài)；當(dāng)飛行狀態(tài)下的蜂群中有無(wú)人機(jī)需要接入時(shí)，控制蜂群陣型，并將待接入的無(wú)人機(jī)移動(dòng)到設(shè)定坐標(biāo)位置；控制待接入的無(wú)人機(jī)的廣播模塊發(fā)送廣播，廣播中包含有無(wú)人機(jī)的標(biāo)識(shí)信息；蜂群中的無(wú)人機(jī)的廣播模塊接收廣播，根據(jù)廣播信號(hào)強(qiáng)度和設(shè)定的網(wǎng)絡(luò)連接策略，選定與待接入的無(wú)人機(jī)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接的多個(gè)無(wú)人機(jī)；被選定的無(wú)人機(jī)的信號(hào)處理模塊進(jìn)行廣播信號(hào)解析，獲得無(wú)人機(jī)的標(biāo)識(shí)信息；啟用被選定的無(wú)人機(jī)的備用連接位置，被選定的無(wú)人機(jī)的組網(wǎng)模塊生成網(wǎng)絡(luò)熱點(diǎn)，并通過(guò)標(biāo)識(shí)信息進(jìn)行匹配篩選無(wú)人機(jī)；將匹配篩選成功的無(wú)人機(jī)通過(guò)組網(wǎng)模塊建立網(wǎng)絡(luò)連接，形成新的蜂群并生成新的組網(wǎng)拓?fù)鋱D，對(duì)外界展示組網(wǎng)拓?fù)鋱D。

26、本發(fā)明的有益效果在于：應(yīng)用本申請(qǐng)的方式方法，打破了傳統(tǒng)的蜂群組網(wǎng)模式，兼顧支持蜂群中無(wú)人機(jī)無(wú)中心化組網(wǎng)的同時(shí)，還可以使得蜂群在飛行狀態(tài)下進(jìn)行快速接入無(wú)人機(jī)，使得蜂群組網(wǎng)控制更加靈活，提升適應(yīng)性；此外，蜂群在未接入新的無(wú)人機(jī)的狀態(tài)下，本身網(wǎng)絡(luò)也十分穩(wěn)定，不會(huì)受到外界環(huán)境干擾，同時(shí)在接入新的無(wú)人機(jī)時(shí)，還附帶有新接入無(wú)人機(jī)的分布位置識(shí)別與布局功能，保障接入無(wú)人機(jī)后形成新蜂群的操控穩(wěn)定性。

技術(shù)特征：

1.一種大規(guī)模蜂群無(wú)中心同頻組網(wǎng)快速接入方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大規(guī)模蜂群無(wú)中心同頻組網(wǎng)快速接入方法，其特征在于，所述當(dāng)飛行狀態(tài)下的蜂群中有無(wú)人機(jī)需要接入時(shí)，控制蜂群陣型，并將待接入的無(wú)人機(jī)移動(dòng)到設(shè)定坐標(biāo)位置采用方法：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大規(guī)模蜂群無(wú)中心同頻組網(wǎng)快速接入方法，其特征在于，所述蜂群中的無(wú)人機(jī)的廣播模塊接收廣播，根據(jù)廣播信號(hào)強(qiáng)度和設(shè)定的網(wǎng)絡(luò)連接策略，選定與待接入的無(wú)人機(jī)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接的多個(gè)無(wú)人機(jī)采用方法：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的大規(guī)模蜂群無(wú)中心同頻組網(wǎng)快速接入方法，其特征在于，所述步驟六還包括方法：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的大規(guī)模蜂群無(wú)中心同頻組網(wǎng)快速接入方法，其特征在于，若待接入的無(wú)人機(jī)的數(shù)量為多個(gè)時(shí)，對(duì)多個(gè)待接入的無(wú)人機(jī)進(jìn)行排序，并按照排序逐一進(jìn)行選定進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接的多個(gè)無(wú)人機(jī)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大規(guī)模蜂群無(wú)中心同頻組網(wǎng)快速接入方法，其特征在于，所述方法還包括步驟：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大規(guī)模蜂群無(wú)中心同頻組網(wǎng)快速接入方法，其特征在于，所述組網(wǎng)模塊包括路由單元，所述路由單元用于提供多個(gè)連接位置以及網(wǎng)絡(luò)熱點(diǎn)。

8.一種大規(guī)模蜂群無(wú)中心同頻組網(wǎng)快速接入系統(tǒng)，應(yīng)用于如權(quán)利要求1-7任一所述的大規(guī)模蜂群無(wú)中心同頻組網(wǎng)快速接入方法，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：地面控制臺(tái)和多個(gè)無(wú)人機(jī)；參與組網(wǎng)的每一所述無(wú)人機(jī)均配置信號(hào)處理模塊、組網(wǎng)模塊和廣播模塊；組網(wǎng)模塊和廣播模塊均與信號(hào)處理模塊通訊連接；組網(wǎng)模塊上配置多個(gè)連接位置，用于與當(dāng)前蜂群中鄰近的多個(gè)無(wú)人機(jī)的組網(wǎng)模塊進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接以組建無(wú)中心化的蜂群；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及大規(guī)模蜂群無(wú)中心同頻組網(wǎng)快速接入方法及系統(tǒng)，包括以下步驟：蜂群組建完成后，生成蜂群的立體式的組網(wǎng)拓?fù)鋱D；當(dāng)飛行狀態(tài)下的蜂群中有無(wú)人機(jī)需要接入時(shí)，控制蜂群陣型，并將待接入的無(wú)人機(jī)移動(dòng)到設(shè)定坐標(biāo)位置；選定與待接入的無(wú)人機(jī)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接的多個(gè)無(wú)人機(jī)；啟用被選定的無(wú)人機(jī)的備用連接位置，被選定的無(wú)人機(jī)的組網(wǎng)模塊生成網(wǎng)絡(luò)熱點(diǎn)，并通過(guò)標(biāo)識(shí)信息進(jìn)行匹配篩選無(wú)人機(jī)；將匹配篩選成功的無(wú)人機(jī)通過(guò)組網(wǎng)模塊建立網(wǎng)絡(luò)連接；兼顧支持蜂群中無(wú)人機(jī)無(wú)中心化組網(wǎng)的同時(shí)，還可以使得蜂群在飛行狀態(tài)下進(jìn)行快速接入無(wú)人機(jī)，并附帶有新接入無(wú)人機(jī)的分布位置識(shí)別與布局功能，保障接入無(wú)人機(jī)后形成新蜂群的操控穩(wěn)定性。

技術(shù)研發(fā)人員：錢(qián)利強(qiáng),董祥,薛繁,王慶珍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：江蘇飛圖智能控制技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23