[發明專利]一種自主無人集群動態管理方法及管理平臺

有效

• 申請號: 201911117625.5
• 申請日: 2019-11-14
• 公開（公告）號: CN111093220B
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發明（設計）人: 邸斌;易偉;李睿豪;戴孟元;王彥臻
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍軍事科學院國防科技創新研究院
• 主分類號: H04W24/04
• 分類號: H04W24/04;H04L12/24;H04L12/26
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

1.一種自主無人集群動態管理方法，其特征在于，包括：

通過被控制器無人控制節點之間發送的心跳包數據判斷無人控制節點的狀態；

基于主控節點的狀態確定是否要對主控節點進行更新；

其中，無人集群包括：通訊連接的多個無人控制節點和地面控制系統，所述無人控制節點包括：主控節點和普通節點；

基于各無人控制節點間傳輸的心跳包數據和預先構建的狀態判斷概率模型確定各無人控制節點的狀態；

所述預先構建的狀態判斷概率模型，包括：

無人控制節點對接收的其他無人控制節點發送的心跳包數據到達時間進行記錄，將相鄰兩心跳包數據之間的時間間隔基于指數分布數學模型構建初始狀態判斷概率模型；

當接收到新的心跳包數據時，結合之前的心跳包數據歷史信息對指數分布參數進行重新估計，得到狀態判斷概率模型。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于各無人控制節點間傳輸的心跳包數據和預先構建的狀態判斷概率模型確定各無人控制節點的狀態，包括：

將預設閾值概率帶入所述狀態判斷概率模型計算各無人控制節點兩個心跳包數據到達的時間間隔；

若所述無人控制節點在所述時間間隔內未收到心跳包數據則判斷所述無人控制節點離開群體；否則所述無人控制節點處于通訊狀態；

其中，所述預設閾值根據狀態判斷準確率及無人集群響應時間要求確定。

3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于主控節點的狀態確定是否要對主控節點進行更新，包括：

當所述主控節點離開群體時，基于各無人控制節點間的心跳包數據的收發情況、無人控制節點上預設的消息隊列的長度以及消息隊列中消息的重發次數，判斷網絡通訊是否暢通；

如果不暢通，則基于地面控制系統指定主控節點產生方式、主控節點ID或預設緊急情況響應指令代碼的方式更新類型為主控節點的無人控制節點；

否則，由所有無人控制節點基于Paxos一致性協議進行自動選舉，更新類型為主控節點的無人控制節點；

其中，所述消息隊列用于存儲命令/請求消息。

4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于各無人控制節點間的心跳包數據的收發情況、消息隊列長度以及消息的重發次數，判斷網絡通訊是否暢通，包括：

若接收到的若干次心跳包數據之間的時間間隔平均值明顯大于心跳包數據發送周期，則表明當前兩節點間通信延遲較大，若時間間隔方差大于預先設定的第一閾值，則表明兩節點間通信延遲不穩定，網絡通訊不暢通；

若任一節點接收到多于一個主控節點的心跳包數據消息，則表明當前群體中存在多個主控節點，會導致群體管理失敗；

若消息隊列較長或其中消息重發次數大于預先設定的第二閾值則表明兩節點間信息交互不暢，網絡通訊不暢通。

5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，還包括：當網絡通訊不暢通時，發出報警信息。

6.如權利要求3所述的方法，其特征在于，還包括：所述主控節點/普通節點通過消息隊列傳輸面向普通節點/主控節點的命令/請求消息；并接收消息目的地節點回復的確認收到消息。