申请/专利权人：中国科学院工程热物理研究所

申请日：2024-02-18

公开（公告）日：2024-03-19

公开（公告）号：CN117726153A

主分类号：G06Q10/0631

分类号：G06Q10/0631;G06F18/23;G06N3/006;G06Q10/047

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.05#实质审查的生效;2024.03.19#公开

摘要：本发明提供了一种适用于无人机集群作业任务的实时重归划方法，能够在无人机集群遭遇节点损失或环境变化时，快速、高效地进行任务重归划，以提高系统抗毁性。该方法包括以下步骤：（1）通过无向图网络实现无人机集群的全局态势感知；（2）自动识别并确定受影响的作业区域和任务目标；（3）协商推举出一个决策节点进行任务分配和调度；（4）利用变直径自适应聚类算法进行任务重归划计算，输出新的聚类中心位置和任务分配方案；（5）广播新的任务方案给各存活无人机单机节点，利用航路规划模块重新生成并执行新的任务路径。本发明显著提升了无人机集群的任务适应性和执行效率，特别适用于需要快速响应环境变化和任务需求的区域覆盖搜索任务。

主权项：1.一种适用于无人机集群作业任务的实时重归划方法，所述无人机集群包括多个无人机单机节点并通过无向图网络建立各无人机单机节点之间的通讯联系，且每一无人机单机节点均至少内置有一任务管理模块、一ISR模块和一航路规划模块，其中，所述任务管理模块用以协调无人机单机节点中的各功能模块以确保其按照预定的任务策略和路径执行任务，所述ISR模块用以为无人机单机节点提供环境和目标的基础态势信息，所述航路规划模块基于其内置的算法对无人机单机节点进行航路规划，其特征在于，所述实时重归划方法在实施时至少包括如下实施步骤：SS1.通过无人机集群中的无向图通讯网络，每一无人机单机节点分享并传递其当前位置和飞行状态信息至其他无人机单机节点，以此建立和更新全局态势感知，其中每一无人机单机节点利用其内置的ISR模块获取并处理环境和目标信息，确保无人机集群内部信息的同步和准确性；SS2.在检测到某一或某些无人机单机节点遭受损失或干扰而无法正常工作时，无人机集群中存活的处于正常工作状态的各无人机单机节点利用其内置的任务管理模块并基于全局态势信息和当前任务进度，自动识别并确定受影响的作业区域和任务目标，以决定需重归划的所有目标；SS3.启动各存活无人机单机节点内置的任务管理模块中所预设的协商推举共识机制，基于态势评估计算函数G并通过计算及比较各单机节点的态势评估值，从无人机集群中选出一存活无人机单机节点作为决策节点，所述决策节点用以对步骤SS2所确定的需重归划的所有目标进行任务分配和调度；SS4.所述决策节点根据所接收的来自集群中各存活无人机单机节点的当前位置信息，并结合预设返回集结点信息以及步骤SS2所确定的待执行任务的目标信息，利用内置的航路规划模块中的变直径自适应聚类算法进行任务重归划计算，计算并输出新的聚类中心位置和任务分配方案；SS5.所述决策节点的任务管理模块将步骤SS4所输出的新的聚类中心位置和任务分配方案通过无人机集群中的无向图通讯网络广播给集群中的各存活无人机单机节点，各存活无人机单机节点根据所接收的新的聚类中心位置和任务分配方案，利用其内置的航路规划模块重新生成并执行新的任务路径，以完成步骤SS2所确定的需重归划的所有目标的搜索和探测任务。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国科学院工程热物理研究所 一种适用于无人机集群作业任务的实时重归划方法

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