[发明专利]无人机编队最优信息交互拓扑快速生成方法和装置

权利要求书

1.一种无人机编队最优信息交互拓扑快速生成方法，其特征在于，所述生成方法由计算机执行，包括以下步骤：

基于无人机编队需要组成的三维队形获取无人机编队的通信网络；

基于所述通信网络获取加权有向图；

基于所述加权有向图获取第一有向图；

将所述加权有向图中的弧从所述第一有向图中删除，得到第二有向图；获取所述第二有向图的最小树形图，将所述最小树形图中的弧及其反向弧从所述第二有向图中删除，得到第三有向图；合并所述加权有向图和所述最小树形图，得到第四有向图；

基于所述第三有向图和所述第四有向图获取三维最优持久图，所述三维最优持久图即为无人机编队的最优信息交互拓扑；

所述加权有向图的获取方法为：

获取所述通信网络的第一最小树形图，并将所述第一最小树形图中的弧及其反向弧从所述通信网络中删除，得到第一通信网络；

获取所述第一通信网络的第二最小树形图，并将所述第二最小树形图中的弧及其反向弧从所述第一通信网络中删除，得到第二通信网络；

合并所述第一最小树形图和所述第二最小树形图，获得所述加权有向图；

所述第一有向图的获取方法为：

S301、获取所述第二通信网络对应的无向图，按照权值从低到高的顺序对所述第二通信网络对应的无向图中的边进行排序，获取所述第二通信网络对应的无向图中的第k条边对应的两条弧，其中，k＝1；

S302、判断所述加权有向图对应的无向图的边数|E|和无人机的数量|V|是否满足|E|3×|V|-6，若满足条件，将所述第k条边对应的两条弧添加到所述加权有向图中，得到第一加权有向图；若不满足条件，则所述加权有向图即为第一有向图；

S303、判断所述第一加权有向图对应的无向图的刚度矩阵的秩是否为满秩，若不满足条件，将所述第k条边对应的两条弧从所述第一加权有向图中删除，得到第二加权有向图；若满足条件，则保留所述第k条边对应的两条弧，得到第二加权有向图；

更新k的取值；

S304、判断所述第二加权有向图对应的无向图的边数|E’|是否满足|E’|3×|V|-6，若满足条件，则将所述加权有向图中的数据更新为所述第二加权有向图中的数据，并跳转到步骤S302，重复步骤S302-S304；若不满足条件，则所述第二加权有向图即为所述第一有向图；

所述三维最优持久图的获取方法为：

S501、当所述第四有向图对应的无向图的边数r和无人机的数量|V|满足r3×|V|-6时，赋值：n＝1；

S502、获取所述第三有向图对应的无向图中的第n条边e_ij的两条弧a_ij和a_ji，并判断：

所述e_ij的节点v_j在第四有向图中的入度是否小于3，若满足条件，则将a_ij添加到所述第四有向图中，得到第五有向图；若不满足条件，则判断：

所述e_ij的节点v_i在第四有向图中的入度是否小于3，若满足条件，则将a_ji添加到所述第四有向图中，得到第五有向图；若不满足条件，则将a_ij添加到所述第四有向图中，得到第四加权有向图，并对所述第四加权有向图进行路径反向操作，得到第五有向图；

S503、更新n的取值；更新r的取值，得到r₁；

S504、判断所述r₁是否满足r₁3×|V|-6，若不满足条件，则所述第五有向图即为所述三维最优持久图；若满足条件，则将所述第四有向图中的数据更新为所述第五有向图中的数据，并跳转到步骤S502，重复步骤S502-S504。

2.如权利要求1所述的生成方法，其特征在于，所述路径反向操作包括：

在所述第四加权有向图中找到一个入度小于3的节点v_p；获取v_p到v_j之间具有最小跳数的路径，将所述具有最小跳数的路径中的所有弧反向。