[发明专利]一种基于频谱地图的无人机编队规划方法及系统

权利要求书

1.一种基于频谱地图的无人机编队规划方法，其特征在于，包括：

根据无人机节点获取的局部电磁谱数据构建无人机编队的区域频谱地图，包括：

根据无人机节点获取的局部电磁谱数据，通过空间插值算法构建无人机编队的区域频谱地图，包括：根据无人机节点获取的局部电磁谱数据，利用反距离权重加权法，采用离散点间的距离作为插值过程中的唯一权重因子，构建无人机编队的区域频谱地图；位置处的具体插值公式为：

式中，d_i0表示原始数据点Z_i＝(x_i,y_i)与插值点之间的距离；

根据所述频谱地图得到干扰区域位置，根据所述干扰区域位置优化无人机编队中各个无人机节点的频谱资源分配参数和飞行路径调整参数；

利用无人机节点，根据所述频谱资源分配参数设置通信信道的频谱参数，以及根据所述飞行路径调整参数规划无人机的飞行路径，使无人机编队的通信链路性能参数满足预设要求。

2.如权利要求1所述的基于频谱地图的无人机编队规划方法，其特征在于，所述局部电磁谱数据的获取方式为：

利用无人机节点携带的感知设备采集通信数据，并采用能量检测算法对所述通信数据进行预处理，获得能量值；

利用干扰温度的方式判定空间的频谱空洞，并利用温度干扰机制将区域内不同无人机节点测得的能量值转化为信息浓度；

通过所述信息浓度的高低来判断区域内各段频谱占用的情况。

3.如权利要求1所述的基于频谱地图的无人机编队规划方法，其特征在于，根据所述频谱地图得到干扰区域位置，包括：

将频谱地图作为目标识别的对象，采用连接分量标记技术，利用图像处理方式对频谱地图进行特征提取，得到干扰区域位置。

4.如权利要求1所述的基于频谱地图的无人机编队规划方法，其特征在于，根据所述干扰区域位置优化无人机编队中各个无人机节点的频谱资源分配参数，包括：

利用频谱地图信息判断当前可用信道，在保障无人机节点QoS的条件下，对编队中各无人机节点的可用频谱资源进行优化分配，获得频谱资源分配参数。

5.如权利要求1所述的基于频谱地图的无人机编队规划方法，其特征在于，根据所述干扰区域位置优化无人机编队中各个无人机节点的飞行路径调整参数，包括：

采用星形网络拓扑结构，由中心无人机根据所述频谱地图中干扰区域位置、通信链路性能参数要求和无人机受机动性约束，利用航迹规划算法在空间中找到一条满足无人机编队通信链路和运动学性能联合约束条件的最佳飞行路径；

根据所述最佳飞行路径，获得无人机编队中各个无人机节点的飞行路径调整参数。

6.一种基于频谱地图的无人机编队规划系统，其特征在于，包括：

电磁环境监测模块，用于根据无人机节点获取的局部电磁谱数据构建无人机编队的区域频谱地图，包括：

根据无人机节点获取的局部电磁谱数据，通过空间插值算法构建无人机编队的区域频谱地图，包括：根据无人机节点获取的局部电磁谱数据，利用反距离权重加权法，采用离散点间的距离作为插值过程中的唯一权重因子，构建无人机编队的区域频谱地图；位置处的具体插值公式为：

式中，d_i0表示原始数据点Z_i＝(x_i,y_i)与插值点之间的距离；

数据优化模块，用于根据所述频谱地图得到干扰区域位置，根据所述干扰区域位置优化无人机编队中各个无人机节点的频谱资源分配参数和飞行路径调整参数；

编队调整模块，用于利用无人机节点，根据所述频谱资源分配参数设置通信信道的频谱参数，以及根据所述飞行路径调整参数规划无人机的飞行路径，使无人机编队的通信链路性能参数满足预设要求。

7.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1～5中任一项所述方法的步骤。

8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1～5中任一项所述方法的步骤。