[发明专利]一种基于通信状态的无人机集群重构方法

说明书

本发明涉及一种基于通信状态的无人机集群重构方法，包括：获取当前通信周期内无人机集群系统的第一子集中每一无人机F_i与该第一子集中其他所有无人机的通信状态，得到通信状态表，主机属于第一子集中的无人机；针对任一无人机F_i，基于通信状态表，判断集群系统的主机是否存在通信故障；若主机存在故障，则无人机F_i基于通信状态表，采用主机选择策略选择第一子集内的一个无人机作为主机；无人机集群系统内的每一架无人机根据主机更新策略将内部的存在故障的主机更新。本发明的方法在无人机集群的长机或者集群决策中心故障时，集群中的无人机能够快速确定新的长机或者集群决策中心，实现无人机集群系统重构能力和重构可靠性的目的。

技术领域

本发明涉及无人机重构技术领域，尤其涉及一种基于通信状态的无人机集群重构方法。

背景技术

随着无人机集群技术的不断发展，无人机集群正在成为研究热点。单一无人机的飞行安全和系统可靠性取决于自身的可靠性，无人机集群的可靠性不仅与无人机单机平台的可靠性相关，而且与集群系统的重构能力相关。在实际飞行过程中，如果集群中的长机或者集群决策中心发生故障或者坠毁，为了保证集群的安全，应快速确定新的长机或者集群决策中心。

在工程实践中，往往采用单一的人工干预方法，即当地面站监控到长机或者集群决策中心坠毁后，则地面站发送指令指定集群中的另一架飞机作为新的长机或者集群决策中心。这种方案严重依赖于人工操作，而且时效性差，新的长机指定不及时可能导致整个集群的坠毁。因此，需要一种可靠的、快速的重构方法，确保在长机或集群决策中心故障时，能够快速的自动确定新的长机或者集群决策中心，来提高无人机集群的重构能力。

发明内容

(一)要解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明实施例提供一种基于通信状态的无人机集群重构方法，用于在无人机集群的长机或者集群决策中心故障时，集群中的无人机能够快速确定新的长机或者集群决策中心，实现无人机集群系统重构能力和重构可靠性的目的。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

第一方面，本发明实施例提供一种基于通信状态的无人机集群重构方法，包括：

S1、获取当前通信周期内无人机集群系统的第一子集中每一无人机F_i与该第一子集中其他所有无人机的通信状态，得到通信状态表，i∈[1,n]，n为第一子集中无人机的总数；所述无人机集群系统的主机属于第一子集中的无人机；

S2、针对第一子集中任一无人机F_i，基于所述通信状态表，判断所述集群系统的主机是否存在通信故障；

S3、若所述主机存在故障，则所述无人机F_i基于所述通信状态表，采用主机选择策略选择第一子集内的一架无人机作为主机；

S4、所述无人机F_i基于选择的主机向所述集群系统广播，以及所述集群系统内每一架无人机在接收第一子集中所有无人机的广播信息后根据主机更新策略将内部的存在故障的主机进行更新。

可选地，所述S1包括：

无人机F_i接收第一子集内其他无人机发送的数据；

根据接收的数据的正确率，确定无人机F_i与发送数据的无人机的通信状态；

所述无人机F_i广播通信周期内与所述无人机F_i交互的其他无人机的通信状态，并接收第一子集内其他无人机广播的各自交互的无人机的通信状态；

所述无人机F_i依据通信周期内其他无人机广播的通信状态和本机自身的通信状态，更新通信状态表。