[发明专利]无线紫外光协作无人机编队最优避障方法

权利要求书

1.无线紫外光协作无人机编队最优避障方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，在编队内的无人机相互建立紫外光通信模型，完成通信连接；

步骤2，当前无人机获取通信邻域内其它无人机的状态信息，包括速度、空间位置、航向角；

步骤3，引入无人机编队间势场设计，无人机编队间势场设计和状态信息，使编队内无人机均保持在期望距离内；

步骤4，搭载的传感器探测无人机周围是否有障碍物，若有则进行步骤5，若没有则进行步骤6；

步骤5，判断无人机的速度方向与无人机和障碍物连线间的方向是否垂直，如果垂直则进行步骤6，如果不垂直则通过调整无人机加速度并增大无人机与障碍物间斥力场使得无人机与障碍物偏离；

步骤6，判断无人机是否到达目标点，如果到达则此次任务结束，如果没有到达则重复到步骤2。

2.如权利要求1所述的无线紫外光协作无人机编队最优避障方法，其特征在于，所述步骤1中具体的为：通过在每架无人机上搭载半球型紫外LED阵列，可以实现全方位的相邻无人机之间的状态感知。

3.如权利要求2所述的无线紫外光协作无人机编队最优避障方法，其特征在于，所述半球型紫外LED阵列包括表面由M条经线和N条纬线相交而成的半球型阵列，在经纬线相交的地方安装紫外LED灯，每个LED根据所处经纬线的位置信息进行编码，无人机实时在编队内发送自身的编码信息；其紫外光通信接收光功率为：

其中，P_r,NLOS为接收光功率，P_t为发射光功率，A_r为接收孔径面积，K_e为大气信道衰减系数，P_s为散射相函数，根据式(1)和lambertw函数可得收发信号无人机间最大通信距离为：

设两架无人机坐标分别为O(0,0,0)，B(x,y,z)，r为两架无人机之间的距离，β为在OAB面内OB与Z轴的夹角，α为B点无人机到XOY面的投影与x轴的夹角，则求出B点无人机相对于O点无人机的位置为：