[发明专利]基于小型无人机的资源循环协作系统和方法

说明书

本发明提供了一种基于小型无人机的资源循环协作系统和方法，包括携带无线资源的第一无人机和既携带资源又需要执行任务的第二无人机；第一无人机和第二无人机通过磁性连接进行资源交互，当无线资源消耗达到一定的阈值时，第一无人机返回地面进行资源补充，重新补充资源后，再飞抵第二无人机，对第二无人机消耗的资源进行补给；所述执行任务分为小范围长航时任务和大范围远距离任务。通过无人机磁性连接后进行资源循环协作，提升小型无人机的任务执行能力和效率。

技术领域

本发明涉及无人机资源补给技术领域，具体地，涉及一种基于小型无人机的资源循环协作系统和方法，尤其涉及是一种小型无人机的资源补给方法。

背景技术

无人驾驶飞机简称“无人机”(UAV)，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞行器。无人机实际上是无人驾驶飞行器的统称，从技术角度定义可以分为：无人固定翼飞机、无人垂直起降飞机、无人飞艇、无人直升机、无人多旋翼飞行器、无人伞翼机等。与载人飞机相比，它具有体积小、造价低、使用方便、对作战环境要求低、战场生存能力较强等优点。由于无人驾驶飞机对未来空战有着重要的意义，世界各主要军事国家都在加紧进行无人驾驶飞机的研制工作。随着科技的发展，无人机技术正是朝着小型化方向发展，然而无人机小型化和任务执行能力的提高是一对显著的矛盾。通过小型无人机之间的资源协作，可以有效地解决这一矛盾。

专利文献CN111093255A公开一种基于UAV(无人机)边缘处理的能量定量供给基站的任务协同卸载方法，针对某电力包供电的地面基站覆盖的蜂窝区可能存在由于短时间涌入大量用户而使基站计算资源超载和能量资源短缺的情况，在空中部署一架附带有一定的计算能力UAV作为空中基站，以此减轻地面基站的负荷，提高用户的服务质量。考虑电力包供给基站能量数量，服务控制器分配最优基站，空中基站UAV接收任务数据并执行计算，将超载任务量转发至地面基站执行。即，UAV作为拥有边缘计算能力的空中基站接收地面用户的卸载任务并在其最大自身计算资源约束下实现与电力包供能地面基站的协同计算，最终实现提升用户服务质量与减轻地面基站负荷的均衡。上述专利文献的着眼点在于无人机与地面基站的交互，而未涉及到无人机资源分配。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于小型无人机的资源循环协作系统和方法。

根据本发明提供的一种基于小型无人机的资源循环协作系统，包括携带无线资源的第一无人机和既携带资源又需要执行任务的第二无人机；

第一无人机和第二无人机通过磁性连接进行资源交互，当无线资源消耗达到一定的阈值时，第一无人机返回地面进行资源补充，重新补充资源后，再飞抵第二无人机，对第二无人机消耗的资源进行补给；

所述执行任务分为小范围长航时任务和大范围远距离任务。

优选地，在小范围长航时任务的资源循环协作中，令第一无人机多次返回地面资源补给站进行资源补充，令第二无人机长时间在空中停留以接受第一无人机的资源补给。

优选地，在大范围远距离任务的资源循环协作中，令第一无人机补给时考虑到自身的能量损耗寻找最适合的地面资源补给站，令第二无人机以最远飞行距离为目标进行路径规划。

优选地，在所述第一无人机中设置无线资源调度中心；

第一无人机和第二无人机通过磁性连接后，分别预测自己所需资源，统计当前自已剩余资源，上报至无线资源调度中心，由无线资源调度中心进行资源分配。

优选地，所述磁性连接包括线形结构、环形结构、面状结构和任意形状结构中的任一种或任多种。

根据本发明提供的一种基于小型无人机的资源循环协作方法，包括携带无线资源的第一无人机和既携带资源又需要执行任务的第二无人机；