[发明专利]一种无人机蜂群系统的构建方法及系统

说明书

本发明公开一种无人机蜂群系统的构建方法及系统。该构建方法包括：获取无人机蜂群系统待执行的所有任务载荷；根据任务载荷的种类、任务载荷的执行顺序和任务载荷的位置分布，基于复杂网络，生成无人机蜂群系统的任务网络；获取无人机蜂群系统的通讯网络和结构网络；将通讯网络的通讯节点和结构网络中的结构节点一一对应连接；将结构网络中的结构节点和任务网络的任务载荷节点对应连接；将通讯网络、结构网络和任务网络连接后的系统确定为无人机蜂群系统；无人机蜂群系统按照通讯网络、结构网络和任务网络之间的连接关系执行任务。本发明构建的无人机蜂群系统在执行任务时可靠性更高。

技术领域

本发明涉及航空技术领域，特别是涉及一种无人机蜂群系统的构建方法及系统。

背景技术

随着航空技术的发展，无人机系统的种类和任务类型越来越广泛，其在救援、勘探、反恐、作战等民用和军用各个领域中均呈现出快速发展并扩散的趋势，并具有低伤亡率、低成本、使用限制少、隐蔽性好以及能够在恶劣环境下执行任务等优点。但单架无人机往往受到其生存能力、任务能力等因素的限制，难以满足复杂任务的需求。通过多架无人机间的通讯，进行信息共享，协同完成任务是解决上述问题的重要手段，可提升任务的弹性和灵活性。但是现有技术中通常通过多架无人机之间串联或并联的方式共同执行任务，当有一个通讯之路发生断裂时，可能就会导致任务的失败，因此，整个无人机系统执行任务的可靠性低。

发明内容

本发明的目的是提供一种无人机蜂群系统的构建方法及系统，以提高整个无人机蜂群系统执行任务时的可靠性。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种无人机蜂群系统的构建方法，包括：

获取无人机蜂群系统待执行的所有任务载荷；所述任务载荷包括多个种类；

根据所述任务载荷的种类、所述任务载荷的执行顺序和所述任务载荷的位置分布，基于复杂网络，生成所述无人机蜂群系统的任务网络；所述任务网络中按照所述执行顺序，相邻两个任务种类中的任务载荷节点通过边连接；

获取所述无人机蜂群系统的通讯网络和结构网络；所述通讯网络为所述无人机蜂群系统的所有通讯节点组成的网络，所述结构网络为所述无人机蜂群系统中所有无人机作为结构节点组成的网络，所述通讯网络中的通讯节点与所述结构网络中的结构节点个数相等；

将所述通讯网络的通讯节点和所述结构网络中的结构节点一一对应连接；

将所述结构网络中的结构节点和所述任务网络的任务载荷节点对应连接；所有的任务载荷节点均连接至结构节点，不同结构节点之间连接的任务载荷节点不同；

将所述通讯网络、所述结构网络和所述任务网络连接后的系统确定为所述无人机蜂群系统；所述无人机蜂群系统按照所述通讯网络、所述结构网络和所述任务网络之间的连接关系执行任务。

可选的，所述根据所述任务载荷的种类、所述任务载荷的执行顺序和所述任务载荷的位置分布，基于复杂网络，生成所述无人机蜂群系统的任务网络，具体包括：

获取每一个种类对应的任务载荷集合；每一个任务载荷集合包括多个任务载荷节点；

根据所述任务载荷的执行顺序确定不同种类之间的连接顺序；

按照所述连接顺序，采用自由组合算法，将相邻两个种类中执行顺序在前的任务载荷节点通过边连接至执行顺序在后的节点；通过边连接的两个任务载荷节点属于不同种类，种类不同的两个任务载荷节点仅通过一条边连接；

遍历所有相邻种类的任务载荷节点，生成所述任务网络。

可选的，所述按照所述连接顺序，采用自由组合算法，将相邻两个种类中执行顺序在前的任务载荷节点通过边连接至执行顺序在后的节点，之后还包括：

对每一条边在设定数值范围内随机赋予权值。