[发明专利]一种基于分时复用的群无人机内通信行为控制平台

说明书

本发明公开一种基于分时复用的群无人机内通信行为控制平台，其与仿真试验控制系统通过以太网连接，与被试的一架主无人机、一架从无人机通过无线方式连接；包括位姿推算模块、调度模块、数据处理模块和无线通信模块，位姿推算模块初始化多无人机的初始状态，并行推算一个周期内所有无人机的位置和姿态；调度模块调用待模拟对象的姿态和位置数据，传输至数据处理模块处理，以及指令无线通信模块向从无人机转发出主无人机的信息包；数据处理模块用于进行数据处理；无线通信模块用于接收、解析、转发主无人机、从无人机的数据信息，以及负责控制平台与从无人机间的信息收发。本发明降低了对无人机内部软硬件建模的成本，提高了试验效率和可信度。

技术领域

本发明属于仿真试验技术领域，尤其是涉及一种基于分时复用的群无人机内通信行为控制平台。

背景技术

群无人机系统作为一种新兴的作战力量，具备可生存性更强、可扩展性更高、完成任务更快等优势，为实现军事目标提供了新的手段。不同于一般的单体电子信息系统，群系统更强调个体之间的协作，其群体性能不仅受制于个体能力，还受制于群内的通信情况。因此，在对群系统考核评估时，需要客观地构建群内通信关系。

相比单体电子信息装备，群系统个体在信息交互方面具有自身的特点。常规的电子信息装备在使用中，往往是基于人在回路，依靠人操作单体装备来获取和发送信息。相应地，在对该类装备进行仿真试验时，可以通过人工参与，也可以依靠规则模型等来控制各装备实体(或模型)之间信息传递。而群系统内个体的交互往往表现为一种自主行为(而非指令)，因此，相比普通多电子信息装备之间信息交互，群内更复杂。另外，群系统存在单体装备数量多、个体开放程度(指软硬件测试接口)有限等特点，这使得如何将其合理、高效地接入仿真试验系统，并在试验中对其通信行为控制变得更复杂。

发明内容

为解决上述现有技术中无人机制导、天线接收处理、传感系统等建模带来的逼真度问题，本发明的目的是提供一种基于分时复用的群无人机内通信行为控制平台，其采用分时复用的设计思路，充分利用无人机内置的制导控制系统、通信系统及感知系统，只需少量无人机接入仿真试验系统，并采用合理的控制策略，实现了群内通信行为的模拟，同时避免多无人机接入仿真试验系统所带来的硬件繁杂、控制复杂等问题。

本发明基于分时复用的群无人机内通信行为控制平台，其适应于对一架主无人机、多架从无人机的主-从结构群无人机系统进行考核试验，试验中在仿真试验控制系统的控制下工作；上述的主-从结构群无人机系统中，主无人机用于处理信息，从无人机用于获取信息。采用一架从无人机通过分时复用的方法模拟实现无人机群内通信，即，将一架主无人机、一架从无人机以无线的方式接入控制平台，且上述从无人机安装于转台上，控制平台在不同时刻赋予此从无人机不同身份，生成该身份从无人机的位姿并交由试验系统模拟，从无人机基于模拟的姿态感知环境状态，根据自身内部软硬件处理系统，产生信息并决定是否向主无人机发送。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于分时复用的群无人机内通信行为控制平台，其与仿真试验控制系统通过以太网连接，与被试的一架主无人机、一架从无人机通过无线方式连接；包括位姿推算模块、调度模块、数据处理模块和无线通信模块，其中，

所述位姿推算模块，与调度模块连接，根据试验预案初始化多无人机的初始状态，之后按照一定周期节拍，利用无人机的运动模型并行推算一个周期内所有无人机的位置和姿态，上述的一个周期对应于一个仿真时间步；

所述调度模块，根据试验预案或实际要求，指定模拟顺序，调用待模拟对象的姿态和位置数据，并传输至数据处理模块处理；调度模块指令无线通信模块向参试从无人机转发出主无人机的信息包；