[發明專利]多無人機協同控制系統

在審

• 申請號: 201811057678.8
• 申請日: 2018-09-11
• 公開（公告）號: CN109213198A
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發明（設計）人: 周滿;趙偉偉;儲海榮;楊春雷;張宏巍
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10
• 代理公司: 深圳市科進知識產權代理事務所(普通合伙) 44316
• 代理人: 曹衛良

本發明公開了一種多無人機協同控制系統，包括多個無人機，且多個無人機之間通過機間通信網絡相連，每個無人機包括群控系統和飛控系統，群控系統設于群控板上，飛控系統設于飛控板上；群控系統用于獲取機群狀態信息進而得到該無人機自身的下一個狀態信息，并生成無人機飛行控制系指令并發送給飛控系統；飛控系統用于接收群控系統的控制指令，還用于負責采集無人機相關傳感器的信息，并對傳感器信息進行分析處理，得到無人機當前狀態信息，結合無人機當前狀態信息，通過飛控系統計算，生成相應的舵機控制指令，控制無人機飛行。本發明能夠提高無人機系統對環境適應能力，提高任務執行效率，使其滿足未來對無人機的使用需求。

技術領域

本發明涉及無人機協同控制技術領域，特別涉及一種提高無人機系統對環境適應能力，提高任務執行效率，使其滿足未來對無人機的使用需求的多無人機協同控制系統。

背景技術

隨著日益復雜的無人機作業環境和不斷擴大的作業范圍，單架無人機由于受到探測能力、載荷等因素限制，單架無人機將很難獨自完成復雜環境態勢中的信息收集、區域監視等任務，單架無人機在未來網絡化、信息化等新興作業形式下所能發揮的效能將會非常有限。為了提升整體效能，多無人機協同作業已經成為未來無人機使用的必然選擇。

多無人機協同作業系統是由大量無人機基于開放式體系架構進行綜合集成，以通信網絡信息為中心，以系統的群體智能為核心，以平臺間的協同交互能力為基礎，以單平臺的節點作業能力為支撐，構建具有抗毀性、低成本、功能分布化等優勢和智能特征的作業體系。相比于單架無人機，多無人機系統構成多樣，模型相對復雜，集群化管理與控制難度較大。但，多無人機系統功能多樣，對環境適應能力強，可以執行較為復雜的任務，例如在對抗環境下執行偵查、搜索任務等。在作業環境復雜多變、任務種類多樣、實時性高等情況下，單架無人機將不能滿足任務需求。

發明內容

本發明旨在克服現有技術的缺陷，提供一種多無人機協同控制系統，提高無人機系統對環境適應能力，提高任務執行效率，使其滿足未來對無人機的使用需求。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：提供一種多無人機協同控制系統，

包括多個無人機，每個無人機包括兩塊核心控制系統，群控系統和飛控系統，群控系統設于群控板上，飛控系統設于飛控板上；

群控系統用于獲取機群狀態信息進而得到該無人機下一個狀態信息，并生成無人機飛行控制指令并發送給飛控系統；

飛控系統用于接收群控系統的控制指令，以及采集并處理無人機傳感器的信息，得到無人機當前狀態信息，進而生成相應的舵機控制指令，控制無人機的飛行高度、速度、航向。

進一步的，多個無人機之間通過機間通信網絡相連；每個無人機分別與無人機地面站通過數傳連接，每個無人機分別與群監測地面站通過圖/數傳連接。

進一步的，群控系統主要包括主處理器、雷達模塊、視頻模塊、通訊模塊、存儲模塊；

主處理器即CPU采用Exynos4412處理器，用于負責對雷達信息、視頻信息進行處理，生成障礙物信息及機群狀態信息，并根據任務指令，計算生成無人機飛行控制指令；

雷達模塊用于負責探測機間相對位置和障礙物信息；

視頻模塊用于負責識別障礙物和地面偵察；

存儲模塊為NAND FLASH和EEPROM；

通訊模塊用于負責與各通訊模塊、飛控系統、存儲模塊通信。

進一步的，機群狀態信息通過地址總線存入群控系統的存儲模塊NAND FLASH中，群控系統的參數信息存儲于EEPROM。

進一步的，飛控系統包括DSP主處理器及NAND FLASH，無人機當前狀態信息及無人機飛行控制系指令由DSP主處理器寫入飛控系統的NAND FLASH。