[发明专利]一种有人、无人飞机协同编队队形变换方法、系统及装置

权利要求书

1.一种有人、无人飞机协同编队队形变换方法，其特征在于，包括以下步骤：

根据任务需求生成编队指令，同时收集无人机和有人机的飞行状态数据；

根据编队指令计算出各无人机的期望位置；

根据飞行状态数据和期望位置计算出各无人机的飞行轨迹，根据预设的单一动作指令集计算出对应的动作规划，得到各无人机的动作指令；

根据动作指令，控制各无人机完成相应的机动动作，到达期望位置，完成队形变换。

2.根据权利要求1所述的有人、无人飞机协同编队队形变换方法，其特征在于，所述编队指令包括编队间隔指令和编队队形指令；

编队间隔指令用于控制有人、无人机编队飞行时各机之间的距离；

编队队形指令用于控制有人、无人机编队的队形结构，编队队形指令为编队名称代码，对应一种有人、无人机的编队队形。

3.根据权利要求1所述的有人、无人飞机协同编队队形变换方法，其特征在于，所述飞行状态数据包括有人机飞行状态数据和无人机飞行状态数据；

有人机飞行状态数据为有人机的飞行速度、飞行高度、有人机位置和姿态信息；

无人机飞行状态数据为无人机的飞行速度、飞行高度、无人机位置和姿态信息。

4.根据权利要求1所述的有人、无人飞机协同编队队形变换方法，其特征在于，所述根据动作指令，控制各无人机完成相应的机动动作，到达期望位置，完成队形变换，包括：

各无人机根据动作指令前往新编队队形中的期望位置，并保持跟随；同时识别其他无人机以避开防止碰撞。

5.根据权利要求1或4所述的有人、无人飞机协同编队队形变换方法，其特征在于，所述机动动作包括7种基本机动动作和4种基础编队队形；

基本机动动作包括匀速直线飞行、匀加速直线飞行、无人机拉起、无人机俯冲、匀减速直线运动、协调左转弯和协调右转弯；

基础编队队形包括直线编队、楔形编队、四角护卫编队和梯形编队。

6.一种有人、无人飞机协同编队队形变换系统，其特征在于，包括：

编队指令生成模块，所述编队指令生成模块用于根据任务需求生成编队指令，同时收集无人机和有人机的飞行状态数据；

位置计算模块，所述位置计算模块用于根据编队指令计算出各无人机的期望位置；

动作指令生成模块，所述动作指令生成模块用于根据飞行状态数据和期望位置计算出各无人机的飞行轨迹，根据预设的单一动作指令集计算出对应的动作规划，得到各无人机的动作指令；

动作执行模块，所述动作执行模块用于根据动作指令，控制各无人机完成相应的机动动作，到达期望位置，完成队形变换。

7.根据权利要求6所述的有人、无人飞机协同编队队形变换系统，其特征在于，所述位置计算模块包括队形库模块，所述队形库模块储存有编队指令所对应的无人机队形、无人机在指定队形飞行时各无人机的飞行数据以及无人机相对于有人机的期望位置信息。

8.根据权利要求6或7所述的有人、无人飞机协同编队队形变换系统，其特征在于，所述动作执行模块包括无人机UAV模块和有人机MAV模块，所述无人机UAV模块用于接收动作指令，并将各无人机飞行状态持续发送到有人机MAV模块，形成数据反馈。

9.一种计算装置，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-5任一项所述方法的步骤。

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