[发明专利]一种智能组合无人机系统

说明书

本发明实施例提供了一种智能组合无人机系统，其特征在于，可在空中进行组合和分离，具备任务感知和场景理解能力，包括无人机整机、能源分配模块、磁性联结模块、集群控制与组网模块以及通信重构与协作模块；其中，所述无人机整机包括无人机长机和至少一个无人机子机；所述无人机长机和至少一个无人机子机通过能源分配模块、磁性联结模块、集群控制与组网模块以及通信重构与协作模块，根据任务感知和场景理解算法，实现协同配合完成任务。

技术领域

本发明属于人工智能技术领域，涉及一种智能组合无人机系统。

背景技术

目前无人机的发展处于白热化阶段，随着通信、自组网、传感器、导航定位、云计算、物联网、大数据和人工智能等关键技术的进步，以较多数量的无人装备组成有机整体的思想正在变为现实，智能化技术的应用可以显著提升无人系统的能力，是无人系统的发展方向，无人系统将向着高自主等级的方向发展，并以颠覆性技术的姿态引起世界各国的高度重视。

无人机的自主控制等级越高，其自主完成任务的能力越强。无人机的发展趋势是由遥控制导向完全自主进化，由个体自主向群体完全自主发展，由模拟人的个体属性向模拟人的社会属性发展。无人机向着多平台协调协作任务、知识工程、认知任务、群集认知任务、任务完全自主的方向发展。

目前组合无人机发展都着重于单个无人机的机械结构，将无人机零部件接口标准化，以实现可灵活拆卸、快速组装、携带方便等需求，但这种方法只考虑机械结构，在无人机领域的应用场景有限。

英国的BAE系统公司正在研究无人机组合技术，目前正处于概念阶段，计划2040年应用到军用或民用飞机上。在我国，组合式无人机还是一片空白，尚无任何科研机构研究此类型无人机，具备独特的创新性和先进性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能组合无人机系统，其特征在于，可在空中进行组合和分离，具备任务感知和场景理解能力，包括无人机整机、能源分配模块、磁性联结模块、集群控制与组网模块以及通信重构与协作模块；其中，

所述无人机整机包括无人机长机和至少一个无人机子机；所述无人机长机和至少一个无人机子机通过能源分配模块、磁性联结模块、集群控制与组网模块以及通信重构与协作模块，根据任务感知和场景理解算法，实现协同配合完成任务；

所述能源分配模块用于根据各个无人机所携带的分布式电源情况，以实现能量资源的优化配置；

所述磁性联结模块用于根据无人机预设的技术参数、任务参数以及升重平衡、推阻平衡、能量平衡情况，实现各子无人机空中分离和组合；

所述集群控制与组网模块用于对子无人机集群进行联盟划分，确定与长机进行通讯的子无人机数量；以及子无人机损伤时的编队自修复；

所述通信重构与协作模块用于在组合无人机中，针对无人机的通信模块和通信功能，对其具备的通信资源进行重构、以及协作处理，以实现通信的复用增益或空间分集增益。

所述任务与场景想定算法依据无人机面临的不同的工作环境，对任务和场景进行建模，设计不同策略池，建立相应的策略库；在执行无人机联合任务时，从对应的策略池中调取相应的执行程序。

优选地，所述任务与场景想定算法进一步包括：对输入数据进行预处理单元、特征提取单元、分类决策单元；其中，

所述对输入数据进行预处理单元用于对输入数据进行预处理，使得无线信号进行处理之后成为分类算法的输入的这部分处理操作；从信号空间映射到观察空间，该过程主要包括：信号的相关、滤波、功率归一化；

所述特征提取单元用于特征提取，从维数较高的观察空间到维数较低的特征空间进行映射提取接收信号的时域特征、变换域特征、各种统计量参数；时域特征包括信号的幅度、相位的直方图或其它统计参数；变换域特征包括功率谱、谱相关函数、时频分布及其它统计参数；