[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

说明书

本发明公开了一种基于紫外光MIMO通信的蜂群无人机防御性编队方法，具体为：警戒机无人机系统模块控制其紫外光MIMO通信模块的紫外LED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；当多个无人机的无人机系统模块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，进行机动变化；然后选择最优的编队队形进行机动变换，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。本发明解决了现有技术中存在的无人机防御性编队过程中，采用无线电通信容易受到干扰和被截获以及保密性差的问题。

技术领域

本发明属于无线光通信技术领域，涉及一种基于紫外光MIMO通信的蜂群无人机防御性编队方法。

背景技术

紫外光通信主要采用紫外波段光波(200nm～280nm)作为传输介质，由于大气中的分子对该波段光波具有强吸收作用，使得在近地面太阳光谱中几乎没有紫外光波段，即为日盲区，从而减少了对紫外发射光源干涉带来的干扰。与传统通信方式相比，无线紫外光通信具有高保密性、抗干扰能力强、可进行全天候非直视通信、安全高效、等优点，所以它适应于近距离、环境复杂的抗干扰保密通信，保证无人机之间的快速定位和信息可靠传递。

集群无人机空域作战飞行中，需要根据编队任务和环境的变化，进行蜂群无人机队形变换，以保证任务执行的可靠性和飞行的安全性。无人机群进行队形变换时，需要一定的安全空间和安全时间。现有无人机防御性编队过程中，采用传统的无线电通信通讯距离远，机动性好，可以迅速建立，但是其容易受到干扰和被截获，保密性差。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于紫外光MIMO通信的蜂群无人机防御性编队方法，解决了现有技术中存在的无人机防御性编队过程中，采用无线电通信容易受到干扰和被截获以及保密性差的问题。

本发明所采用的技术方案是，基于紫外光MIMO通信的蜂群无人机防御性编队方法，如图1所示，给每架无人机内装有紫外光MIMO通信模块，紫外光MIMO通信模块直接通过线路与无人机系统模块连接进行串口通信，紫外光MIMO通信模块包括控制单元MCU以及半球形紫外光MIMO模型，半球形紫外光MIMO模型具体结构为：如图2所示，将多个紫外光LED进行排列分布，构成一个半球形阵列，每个紫外光LED均与控制单元MCU线缆电连接，控制单元MCU通过线路与无人机系统模块连接进行串口通信，每个紫外光LED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控制其紫外光MIMO通信模块的紫外LED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，如图4所示，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。

本发明的特征还在于，