[发明专利]一种无人机集群飞行控制节点设定及管理方法在审

专利信息
申请号: 201811045418.9 申请日: 2018-09-07
公开(公告)号: CN109104237A 公开(公告)日: 2018-12-28
发明(设计)人: 邓英 申请(专利权)人: 佛山皖和新能源科技有限公司
主分类号: H04B7/185 分类号: H04B7/185;H04L29/08
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 528000 广东省佛山市禅*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 飞行控制 节点设定 无人机集群 协同作业 替换 控制信号传输 远程数据通讯 抗故障能力 无人机飞行 操控作业 控制策略 设备运行 设备装配 数据采集 数据传递 数据通讯 系统整体 协调控制 有效实现 便捷性 机群 飞行 管理 分配
【权利要求书】:

1.一种无人机集群飞行控制节点设定及管理方法,其特征在于:所述的无人机集群飞行控制节点设定及管理方法包括以下步骤:

第一步,设备装配,根据使用需要,首先建立一个基于云数据处理平台的数据处理服务器,基于云数据处理平台的数据处理服务器通过通讯网络与至少一台无人机远程操控终端相互连接,然后将总数为奇数且数量不少于11台的无人机设备分别与无人机远程操控终端间建立无线数据连接,从而构成统一的集群飞行体系,并为视频信息采集硬件体系中的各无人机设备分配相互独立的数据通讯地址和数据通讯协议;

第二步,设定控制策略,完成第一步作业后,首先向基于云数据处理平台的数据处理服务器中录入各无人机飞行姿态控制策略、地面信息采集控制策略、远程信息通讯策略及故障应急替补策略,然后将无人机飞行姿态控制策略、地面信息采集控制策略、远程信息通讯策略及故障应急替补策略发送到无人机远程操控终端中,然后由无人机远程操控终端根据无人机飞行姿态控制策略、地面信息采集控制策略、远程信息通讯策略及故障应急替补策略分别编订各无人机设备远程控制程序,并将无人机设备远程控制程序下载到各相应的无人机设备中备用;

第三步,节点设定分配,完成第二步后,从集群飞行体系中的各无人机设备中设定出至少两个数据通讯中继单体无人机,然后将剩余的无人机设备平均分配成至少两个工作组,然后在各工作组中设定至少一个子通讯中继无人机,各子通讯中继无人机间相互并联,并分别与数据通讯中继单体无人机相互连接,各通讯中继无人机按照指定顺序分别设定故障替换作业序号;子通讯中继无人机均与至少剩余无人机构成一个作业组,各作业组间相互并联,同一作业组中的环绕子通讯中继无人机的各无人机设备为作业无人机,且作业无人机按照指定顺序分别设定故障替换作业序号;

第四步,跟新替换,在机群运行过程中,一方面根据机群飞行姿态调整需要,另一方面根据数据通讯中继单体无人机、子通讯中继无人机运行中发生的故障时,首先待进行替换作业的作业组中按照故障替换作业序号依次从作业无人机中选择其中一个作为当前子通讯中继无人机进行替换,然后被替换后的子通讯中继无人机对数据通讯中继单体无人机进行替换,从事先实现对无人机机群飞行状态及各无人机飞行状态进行调整和更换。

2.根据权利要求1所述的一种无人机集群飞行控制节点设定及管理方法,其特征在于:所述的第一步作业中,分别为每台无人机设备配备视频采集设备和远程信息通讯设备。

3.根据权利要求1所述的一种无人机集群飞行控制节点设定及管理方法,其特征在于:所述的第二步中,无人机飞行姿态控制策略包括无人机起降控制参数、飞行速度控制参数、飞行高度控制参数、飞行中相邻两个无人机设备间间距参数;地面信息采集控制策略包括录像作业时时间参数、录像焦距参数、相邻两次录像间时间间隔参数、拍照焦距参数、相邻两次拍照时间间隔参数及录像与拍照无人机指派参数;远程信息通讯策略包括远程数据通讯频率、远程数据通讯时无人机设备飞行高度及远程数据通讯时间间隔;故障应急替补策略包括运行过程中,单台无人机设备故障后周边无人机再次编队控制参数。

4.根据权利要求1所述的一种无人机集群飞行控制节点设定及管理方法,其特征在于:所述的第三步中,各工作组中的子通讯中继无人机间呈矩形阵列、正多边形阵列结构分布,各作业组中的作业无人机,环绕该作业组的子通讯中继无人机呈矩形阵列、正多边形阵列结构分布。

5.根据权利要求1所述的一种无人机集群飞行控制节点设定及管理方法,其特征在于:所述的第三步中两个数据通讯中继单体无人机,其中一个位于各信息采集工作组正上方,另一个位于各信息采集工作组正下方,且两个数据通讯中继单体无人机分布在同一与水平面垂直分布的直线方向上,各信息采集工作组环绕两个数据通讯中继单体无人机连接线呈矩形阵列、正多边形阵列任意一种结构分布,且各作业组中的作业无人机飞行高度不高于位于各信息采集工作组上方的数据通讯中继单体无人机,飞行最低点不低于各信息采集工作组下方的数据通讯中继单体无人机下方1—10米。

6.根据权利要求1所述的一种无人机集群飞行控制节点设定及管理方法,其特征在于:所述的第三步中故障替换作业序号排序方式为根据顺时针顺序依次排序、逆时针顺序依次排序及依照各无人机设备当前燃料剩余量自高向低依次排序。

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