[发明专利]基于无人机集群的应急临时网络通信方法及装置

权利要求书

1.一种基于无人机集群的应急临时网络通信方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，通过通信层传递各架无人机的飞行状态信息和一致性变量，以及广播由中央控制器下达的任务及控制信息；

S2，通过任务决策层获取所述通信层的信息，根据获取的信息对单架无人机的任务和状态进行衡量和决策，生成决策信息；

S3，通过行为规划层对所述决策信息进行解算，生成无人机的飞行指令信息；

S4，通过感知执行层获取所述飞行指令信息，根据所述飞行指令信息对无人机进行控制，并感知自身飞行状态和障碍物所在位置，通过通信层与其他无人机进行交互。

2.根据权利要求1所述的基于无人机集群的应急临时网络通信方法，其特征在于，还包括：

S5，通过远程的中央控制器与无人机通信，进行协作规划、任务分配及系统监控。

3.根据权利要求1所述的基于无人机集群的应急临时网络通信方法，其特征在于，在步骤S1之前还包括：

S0，构建分布式控制系统；

所述分布式控制系统的单元子系统包括：通信层、任务决策层、行为规划层和感知执行层。

4.根据权利要求3所述的基于无人机集群的应急临时网络通信方法，其特征在于，所述任务决策层包括一致性模块和协同模块，

所述一致性模块用于让无人机群中的个体协商，确定特定的一致性变量；

所述协同模块用于通过势函数保证无人机之间引力和斥力的相互平衡。

5.根据权利要求1所述的基于无人机集群的应急临时网络通信方法，其特征在于，在步骤S2中，所述任务决策层利用势函数法进行决策，所述势函数法为设定无人机和无人机之间在特定距离范围内以及无人机和障碍物周围存在斥力势，若无人机和无人机之间的距离超过所述特定距离范围，则产生引力势。

6.根据权利要求1所述的基于无人机集群的应急临时网络通信方法，其特征在于，所述决策信息包括：

无人机下一时刻的目标状态，所述目标状态包括无人机的位置和速度。

7.根据权利要求1所述的基于无人机集群的应急临时网络通信方法，其特征在于，还包括：

通过任务决策层对无人机的飞行状态进行监视，在无人机出现飞行电量不足或者故障情况时，下达返航指令。

8.一种基于无人机集群的应急临时网络通信装置，其特征在于，包括：

信息传递模块，用于通过通信层传递各架无人机的飞行状态信息和一致性变量，以及广播由中央控制器下达的任务及控制信息；

决策模块，用于通过任务决策层获取所述通信层的信息，根据获取的信息对单架无人机的任务和状态进行衡量和决策，生成决策信息；

生成模块，用于通过行为规划层对所述决策信息进行解算，生成无人机的飞行指令信息；

控制模块，通过感知执行层获取所述飞行指令信息，根据所述飞行指令信息对无人机进行控制，并感知自身飞行状态和障碍物所在位置，通过通信层与其他无人机进行交互。

9.根据权利要求8所述的基于无人机集群的应急临时网络通信装置，其特征在于，还包括：

远程控制模块，用于通过远程的中央控制器与无人机通信，进行协作规划、任务分配及系统监控。

10.根据权利要求8所述的基于无人机集群的应急临时网络通信装置，其特征在于，还包括：构建模块，用于构建分布式控制系统；

所述分布式控制系统的单元子系统包括：通信层、任务决策层、行为规划层和感知执行层。