[发明专利]基于紫外光MIMO通信的蜂群无人机防御性编队方法

权利要求书

1.基于紫外光MIMO通信的蜂群无人机防御性编队方法，其特征在于，给每架无人机内装有紫外光MIMO通信模块(1)，紫外光MIMO通信模块(1)通过线路与无人机系统模块(3)连接进行串口通信，所述紫外光MIMO通信模块(1)包括控制单元MCU(2)以及半球形紫外光MIMO模型(4)，所述半球形紫外光MIMO模型具体结构为：将多个紫外光LED(5)进行排列分布，构成一个半球形阵列，每个紫外光LED(5)均与所述控制单元MCU(2)线缆电连接，所述控制单元MCU(2)通过线路与无人机系统模块(3)连接进行串口通信，每个紫外光LED(5)为一个锚节点，各个锚节点发送不同波长的紫外光信号，具体按照如下步骤实施：

步骤1，处于蜂群无人机最外层的无人机，即就是警戒机，警戒机的无人机系统模块(3)根据实时环境需要发送信息时，会自动打开其收发装置，警戒机无人机系统模块(3)控制其紫外光MIMO通信模块(1)的紫外光LED(5)阵列扫描并且发送携带有危险信息及自身信息的设定波长的紫外光与邻居无人机进行通讯；

步骤2，当多个无人机的无人机系统模块(3)接收到警戒机的发送的信号时，会根据接收到的信息通过自身的紫外光MIMO通信模块进行实时的信息反馈，无人机根据反馈的实时信息做出相应的队形变动，改变无人机的空间位置、飞行状态，运动到相对安全的空间；

步骤3，当无人机根据接收到的信息运动到相对安全的空间后，会结合各个无人机的位置信息、飞行状态信息、剩余能量信息以及无人机间的距离信息，最终选择最优的编队队形进行机动变换，完成蜂群无人机的防御性编队；

步骤4，当完成蜂群无人机防御性编队以后，处于编队的最外层无人机将被默认为警戒机，再次建立警戒幕，继续重复执行步骤1-3。

2.根据权利要求1所述的基于紫外光MIMO通信的蜂群无人机防御性编队方法，其特征在于，所述半球形紫外光MIMO模型(4)在二维平面上观察时它将是一个圆，其边缘上按序排列有多个紫外光LED，每个LED具有独立的ID编号{0,1,2，…，n}，并且对其进行独立的控制，当某一个LED发光时，其自身的身份信息以及需要发送的信息将一同被传送，圆心与边缘上的紫外光LED之间的连线与其基准线之间为一个固定夹角θ，每条线也被进行了独立的编号{l₀,l₁,…,l_n}。

3.根据权利要求2所述的基于紫外光MIMO通信的蜂群无人机防御性编队方法，其特征在于，各无人机的无人机系统模块(3)及其搭载的紫外光MIMO通信模块(1)均有相应的编号，且各个紫外光LED(5)均发送的为设定波长的紫外光，在步骤1中与邻居无人机进行通讯时上述编号信息均会一同被发送，接收者无人机由此进行判断并给予信息反馈。

4.根据权利要求2所述的基于紫外光MIMO通信的蜂群无人机防御性编队方法，其特征在于，所述步骤2中的信息反馈包括位置信息、飞行状态信息、剩余能量信息以及无人机间的距离信息。

5.根据权利要求4所述的基于紫外光MIMO通信的蜂群无人机防御性编队方法，其特征在于，所述步骤2中无人机群形成一个编队后，各个无人机的相对空间位置、飞行状态将会相对保持不变，当无人机接收到警戒机发送的信息后，则该无人机系统模块(3)会根据信息进行分析判断，然后做出机动变换，无人机系统模块(3)中预设了各个编队队形，且各编队队形的参数设有一定范围，当无人机的某些参数值达到该范围后，即可进行队形变换，各编队队形中无人机的相对空间位置、飞行状态均已预设。