[發明專利]一種蜂群無人機系統

在審

• 申請號: 201810237194.5
• 申請日: 2018-03-21
• 公開（公告）號: CN108260092A
• 公開（公告）日: 2018-07-06
• 發明（設計）人: 毛嘯騏;錢春雷;彭來獻;錢子宇;王琦;謝威;許魁;徐榮聲;龍智勇;周靜;敖亮
• 申請（專利權）人: 錢子宇
• 主分類號: H04W4/06
• 分類號: H04W4/06;H04W4/08;H04W12/06;H04W48/10;H02K21/02;H02K21/12;H02K1/16;H02P6/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種蜂群無人機系統，將參與執行任務的多個無人機按層次編成多個邏輯組，邏輯群組的形成和邏輯群組中無線對等節點設備的運行無需服務器參與，最小單位的邏輯組組成自組網絡，其包括一個組長節點和多個組員節點，組長節點向每個組員節點廣播信息，并與每個組員進行認證及通信，還向上一層次的管理節點上報本邏輯組的邏輯組成員及每個組員的相關信息；所述組員節點接收組長節點的廣播信息，并根據接收的廣播信息更改自己的網絡配置及信道，還根據組長節點的命令執行任務。本發明提供的系統使參加執行任務的無人機能夠協同執行任務，增強了執行任務的能力。

技術領域

本發明涉及一種蜂群無人機系統，屬于無線通信技術領域。

背景技術

近年來，現代戰爭的發展已經呈現出明顯的無人化趨勢。無人機在現代戰爭中具有很多優勢，其主要作戰特點為成本低、隱蔽性好、不懼傷亡且起降簡單、支持多重任務類型等。但是單個無人機作戰系統存在著偵察打擊范圍小、時間短、適應性差和容易被擊毀等缺點。為適應未來戰爭需要，無人機正在從傳統的單獨輔助訓練、戰斗支援功能向通信中繼、戰場管理、火力引導、毀傷評估、預警、電子對抗等多功能方向發展，尤其集群作戰是軍用無人機的主要趨勢，其顯著的作戰效能、低廉的成本、易于大量裝備等優點使得其在戰爭中的作用越來越突出，必將成為影響作戰進程的重要乃至關鍵性力量。

無人機群組網技術成為近年來無人機發展的熱點研究方向。而現有的無人機集群作戰系統極少，且均使用傳統的無線組網方式進行通信。在傳統的無線組網通信中，無人機只與地面指控中心等固定網絡基礎設施通信而不與其他無人機通信。現有的無人機集群作戰系統存在以下幾方面的缺陷：

(1)受限于傳統的點對點通信方式，現有的無人機集群作戰系統只能在單個無人機的有效通信距離范圍內進行作戰，作戰范圍小;(2)所有無人機都只與指控中心或基站進行通信，靈活性差；需要網絡基礎設施的支持，這要求提前到戰場建立基站等基礎設施，作戰難度高；若網絡基礎設施被敵軍打擊，整個無人機通信網絡將失效，可靠性差，無法適應當前復雜多變的戰場環境。

這些缺陷削弱了無人機集群的作戰能力，限制了無人機集群在現代戰場上的應用，是無人機集群實際執行任務中亟待解決的重要問題。

發明內容

為克服現有技術中存在的技術問題，本發明的發明目的是提供一種蜂群無人機系統能夠協同執行任務，增強了執行任務的能力。

為實現所述發明目的，本發明提供一種蜂群無人機系統，其特征在于，將多個無人機按層次編成多個邏輯組，邏輯群組的形成和邏輯群組中無線對等節點的運行無需服務器參與，最小單位的邏輯組包括一個組長節點和多個組員節點，每個節點至少包括處理器、存儲器和無線適配器，所述組長節點的處理器調用存儲器中的存儲程序并至少執行如下過程：通過無線適配器向每個組員節點廣播信息，所廣播的信息包括邏輯網絡標識符、信道信息和網絡配置信息，網絡配置信息包括適于在多個節點之間建立一個移動自組無線網絡的信息，還與每個組員節點進行通信；組長節點還向上一層次的管理節點上報該邏輯組的邏輯組成員及每個組員節點的相關信息；所述組員節點的處理器調用其存儲器的存儲程序并執行如下過程：通過無線適配器接收組長節點的廣播信息，并將自身存儲的網絡標識符與接收的網絡標識符進行比對，如果一致，則根據所接收所述網絡配置信息與所述組長節點建立移動自組無線網絡，并更改自己的信道，如果不一致，則保持原有的網絡配置并使用原有信道，還接收組長節點的指令進行飛行并執行任務。

優選地，管理節點定期向處于被管理的節點發送心跳信息幀，并在設定時間內檢測回復信息，若沒有收到回復信息，重復發送設定幀的心跳信息幀，若還沒收到回復信息，則標志該節點異常，并在網絡拓撲中進行標識，而后向被管理節點中除標識為異常節點外的其它節點進行廣播，被管理節點中除標識為異常節點外的其它節點接收到該廣播信息后，更改所存儲的網絡拓撲及信道。