[发明专利]一种多无人机智能重建地形的分布式计算框架

权利要求书

1.一种多无人机智能重建地形的分布式计算框架，包括：无人机之间通信的方法；中心控制节点和无人机的协作关系；关键帧集合和位姿列表的定义；中心控制节点和无人机之间的各种通信信道；检测多无人机重建区域重合的方法；实现多无人机重建地形合并的方法。

2.如权利要求1所述的一种多无人机智能重建地形的分布式计算框架，其特征在于，所述无人机之间通信的方法为：无人机之间的通信分为两种模式:地面中继模式与空中直联模式；在地面中继模式中,多无人机与其相关联的地面中继控制节点通信,无人机之间彼此发送的消息通过地面中心控制节点交换，地面中继模式也包括无人机与中心控制节点之间的双向数据链路，在这种情况下，无人机和中心控制节点之间的数据通过若干中继控制节点中继；在空中直连模式中，多无人机在空中组成一个无线自组网络，彼此在无线传输距离范围内的无人机直接使用无线信道发送消息，距离超出无线传输范围的无人机通过自组网中其他的无人机进行无线中继，彼此发送信息。

3.如权利要求1所述的一种多无人机智能重建地形的分布式计算框架，其特征在于，所述中心控制节点和无人机之间的协作关系为：各无人机担负对地形地貌进行航拍，并实时重建为地形模型的任务；中心控制节点则保持与每一架无人机的联系，接收它们传送来的数据，并判断多无人机之间是否存在重建区域重合。

4.如权利要求1所述的一种多无人机智能重建地形的分布式计算框架，其特征在于，所述关键帧集合与位姿列表的定义为：各无人机在执行地形重建任务时，其所作的工作称为“同时定位与绘图”，定位指的是无人机在一个已知场景里计算出自己相对该场景的姿态,即“位姿”，绘图指的是无人机根据自己所采集到的信息绘制出场景；所述关键帧指的是在某一段时间内，无人机所绘制的场景，在关键帧不变的情况下，可以认为无人机的主要任务是定位，即计算自己在关键帧中的位姿。

5.如权利要求1所述的一种多无人机智能重建地形的分布式计算框架，其特征在于，所述中心控制节点和无人机之间的各种通信信道包括：命令信道、关键帧信道、位姿列表信道、地形合并信道。

6.如权利要求1所述的一种多无人机智能重建地形的分布式计算框架，其特征在于，所述检测多无人机重建区域重合的方法为：中心控制节点的数据库中存储了每一个关键帧，其可以通过对时间戳相同的关键帧进行比对，来查看各个无人机的重建区域是否存在重合。

7.如权利要求1所述的一种多无人机智能重建地形的分布式计算框架，其特征在于，所述实现多无人机重建地形合并的方法为：两架无人机的重建区域存在重合时，称为一个重合对；在某一具体时段，任何一架无人机可能不处于任何一个重合对中，仅处于一个重合对中，或者处于不止一个重合对中；中心控制节点需要对包含在所有重合对中的无人机进行排序，决定哪些无人机之间打开地形合并信道。