[发明专利]一种无人机集群组网通信系统和方法

权利要求书

1.一种无人机集群组网通信系统，其特征在于，该系统包括组网通信模组、通信使能控制模块、集群通信收发模块、通信时隙管理模块、通信网络维护模块和集群控制算法模块；所述组网通信模组，是一种具有广播式无线通信功能的集群组网通信硬件和软件模块，经由集群通信收发模块，接收集群控制算法模块发来的信息并进行无线广播，以及接收从组网通信网络中其它通信节点发来的信息；所述通信使能控制模块，对接收到的信息进行初步解析和判断，判断是否需要将信息传给所述集群通信收发模块进行解析，通过过滤接收到的信息，去掉不相关及干扰信息，减少无效信息处理量，提高通信效率；所述集群通信收发模块，将待发送的信息按通信协议格式进行编码，将编码后的信息发送到所述组网通信模组；所述集群通信收发模块从所述通信使能控制模块读取过滤后的信息，按通信协议格式进行解码；对于解码信息中有应答请求内容的信息，按应答请求内容和通信协议格式完成应答信息编码，对于需要所述组网通信网络中其它通信节点在收到信息后进行应答的，在发送的编码信息中加入应答请求内容；根据用户需求设定通信信息的软件加密和软件解密格式，保障广播式无线通信安全；所述通信时隙管理模块，对通信时序进行计算，实现周期性有序收发信息的调度管理；所述通信网络维护模块，对组网通信网络内的通信节点进行统计，维护网络内所有通信节点，生成网络通信节点编号列表；所述集群控制算法模块，接收所述集群通信收发模块解析的信息，用于计算集群无人机控制策略，并将要广播的信息输出给所述集群通信收发模块进行编码；

所述组网通信模组接收信息并传递给通信使能控制模块，所述通信使能控制模块从组网通信模组接收信息并传递给集群通信收发模块；所述集群通信收发模块从通信使能控制模块接收信息，将该信息解析后发送给通信网络维护模块和集群控制算法模块；所述集群通信收发模块从集群控制算法模块接收信息，将该信息编码并发送给组网通信模组；通信时隙管理模块统一调度，调用通信网络维护模块对网络通信节点编号列表维护，调用通信使能控制模块对组网通信模组的信息进行接收和过滤，调用集群通信收发模块对接收信息进行解析和对发送信息进行编码，将解析后的信息传递给集群控制算法模块，以及将编码完的信息传递给组网通信模组；所述集群组网通信系统作为组网通信网络中的一个通信节点，所述组网通信网络包含M个所述通信节点，M为大于等于3的整数；所述组网通信网络进行广播式通信，任一通信节点广播的信息，其它节点均能接收。

2.一种无人机集群组网通信方法，应用于权利要求1所述的无人机集群组网通信系统，该方法包括：

步骤1：系统初始化，将所述组网通信模组设置为广播模式，实现组网通信网络中信息能够由一个通信节点发送，其它通信节点均能接收的模式；所述通信时隙管理模块开始运行，对通信进程进行管理；

步骤2：所述通信时隙管理模块按固定周期调用所述通信网络维护模块对网络通信节点编号列表进行维护，其中，网络通信节点编号由所述集群通信收发模块解析得到，通过对组网通信网络内通信节点的编号和数量统计，并按照编号的大小进行排序，生成网络通信节点编号列表；

步骤3：所述通信时隙管理模块按网络通信节点编号列表生成通信时间间隔，具体方式为按照预定通信频率计算节点发送信息的时间间隔；

步骤4：在每个通信时间间隔内，通信时隙管理模块判断是否发送信息；若所在通信节点为网络通信节点编号列表中首节点，或在网络通信节点编号列表中所在通信节点的前一个通信节点已完成信息发送，或到达时间间隔点的情况出现，则需要发送信息，转步骤5；否则所在通信节点不需要发送信息，转步骤6；

步骤5：通信时隙管理模块调用集群通信收发模块向组网通信模组发送编码后的信息，由组网通信模组完成广播；

步骤6：所述通信时隙管理模块调用所述通信使能控制模块对信息进行初步解析；

步骤7：通信使能控制模块判断解析的信息是否为所在节点可用信息，如果有所在节点可用信息，则转步骤8，如果没有所在节点可用信息，则将其清除，转步骤3；

步骤8：通信时隙管理模块调用所述集群通信收发模块对接收信息按通信协议格式进行解析；

步骤9：如果解析的信息内容是集群控制信息，则转步骤10；如果不是集群控制信息，则为网络通信节点编号信息，经由集群通信收发模块传递给所述通信网络维护模块，转步骤2；

步骤10：所述集群控制算法模块接收到信息后完成相关计算，将计算结果发送给所述集群通信收发模块；

步骤11：所述通信时隙管理模块调用所述集群通信收发模块按通信协议格式对信息进行编码，这里，编码信息的发送时间由所述通信时隙管理模块决定。