申请/专利权人：北京航空航天大学

申请日：2021-09-17

公开（公告）日：2024-04-02

公开（公告）号：CN113741535B

主分类号：G05D1/46

分类号：G05D1/46;G05D1/622

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.02#授权;2021.12.21#实质审查的生效;2021.12.03#公开

摘要：本发明公开一种仿载波监听机制的无人机集群避障系统及其方法，该方法包括：步骤一：任务地图网格化，并给定无人机初始位置；步骤二：无人机调整初始位置，并规划运动目标位置；步骤三：无人机预广播并监听位置数据；步骤四：无人机判断是否存在碰撞可能；步骤五：无人机广播并监听位置数据；步骤六：无人机修改、广播并监听位置数据；步骤七：无人机执行运动指令；步骤八：无人机规划目标位置；步骤九：无人机报告冲突；步骤十：无人机报告故障。本发明对于实际环境下的任务执行场景具有很高的应用价值，具有极高的避碰避撞效率，为无人机集群执行任务提供保障。

主权项：1.一种仿载波监听机制的无人机集群避障方法，其特征在于：该方法步骤如下：步骤一：任务地图网格化，并给定无人机初始位置步骤二：无人机调整初始位置，并规划运动目标位置步骤三：无人机预广播并监听位置数据无人机将自身编号id、当前所在的网格坐标xn,yn,zn、目标网格坐标xt,yt,zt和移动过的网格数量gnum打包成一条数据帧，按照固定广播频率fb向外广播，同时监听并存储其他无人机的位置信息；步骤四：无人机判断是否存在碰撞可能无人机广播、监听位置数据T1时间，如果监听到其他无人机的当前位置与本机的当前位置重合，则转向步骤九，其中称T1为第一监听周期；T1时间后，无人机将自身的目标位置与存储的其他无人机的当前位置和目标位置数据对比；步骤五：无人机广播并监听位置数据无人机继续广播当前时刻所在的位置数据，并继续监听其他无人机的位置数据，持续时间T2，如果监听到其他无人机的当前位置与本机的当前位置重合，则转向步骤九，其中称T2为第二监听周期；T2时间之后，再次判断位置冲突情况；步骤六：无人机修改、广播并监听位置数据无人机将自身的目标位置修改为自身的当前位置，即令xt,yt,zt＝xn,yn,zn无人机将修改后的位置数据向外广播出去，并继续监听其他无人机的位置数据，如果监听到其他无人机的当前位置与本机的当前位置重合，则转向步骤九；T2时间之后，直接转向步骤八；步骤七：无人机执行运动指令无人机将规划的目标位置xt,yt,zt对应的经度值lont、纬度值latt和高度值ht写入飞行控制模块，驱动无人机向目标位置飞行；将GPS设备得到的定位数据和惯性导航系统计算获得的定位数据通过卡尔曼滤波进行融合，当判断当前位置与目标位置的经纬度误差小于设定的允许误差εp且高度误差小于设定的允许高度误差εh时，即 认为无人机已经到达目标位置；执行运动指令期间，无人机持续广播自身的当前位置目标位置信息，并继续监听其他无人机的位置信息，如果监听到其他无人机的当前位置与本机的当前位置重合，则转向步骤九；步骤八：无人机规划目标位置无人机根据自身的任务需求，规划出下一步运动目标位置，运动目标位置限制为当前位置的上、下、左、右、前、后网格中的任意一个中心位置；然后转向步骤三；步骤九：无人机报告冲突无人机立即停止飞行，并发出相应报警信号，无人机操纵员使用遥控器操纵无人机离开冲突点，到达安全位置后，转向步骤三；步骤十：无人机报告故障无人机如果检测到故障信息，立即发出相应报警信号，无人机操纵员使用遥控器操纵无人机退出任务空间。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 北京航空航天大学 仿载波监听机制的无人机集群避障系统及其方法

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