[發明專利]一種GPS無人機控制方法

在審

• 申請號: 202010697880.8
• 申請日: 2020-07-20
• 公開（公告）號: CN111857176A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 譚梅
• 申請（專利權）人: 廣州貍園科技有限公司
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10;G01S19/43;G01S19/47
• 代理公司: 北京廣技專利代理事務所(特殊普通合伙) 11842
• 代理人: 崔征

本發明屬于無人機控制技術領域，具體涉及一種GPS無人機控制方法。本發明包括：(1)控制系統接收每個軟件接收機的標識信息，接收每個軟件接收機發送到無人機控制器控制信號的時間；(2)計算任意兩個軟件接收機接收到所述控制信號的時鐘估計值，根據所述超帶寬非線性的時鐘估計值和電磁波傳播速度確定所述無人機控制器與對應的兩個軟件接收機之間的距離差等。本發明的技術方案通過接收每個軟件接收機的標識信息，接收每個軟件接收機發送到無人機控制器控制信號的時間，根據該時間差和電磁波傳播速度確定無人機控制器與軟件接收機之間的距離差，從而最終確定出無人機控制器的位置信息，實現對無人機控制器的定位。

技術領域

本發明屬于無人機控制技術領域，具體涉及一種GPS無人機控制方法。

背景技術

近年來，隨著無人機技術的大力發展，各國無論官方還是民間都投入了大量的精力和財力。和大多數高新科技相似，無人機最開始的研究是軍方大力開展的，現代軍事戰爭離不開無人機的應用。無論是無人機參與戰場后勤工作，比如說地形繪制、戰況檢測，甚至是直接參戰等等，都體現了巨大作用。而今，無人機也漸漸走入了各家各戶，成為了軍用轉民用的典型案例。但是在傳統模式下，由單一無人機完成的規定任務往往比較簡單，且容錯率很低。而科學家們在大自然中觀察到，生物自發組成一定的幾何形態，完成任務會更加高效，這就是所謂的編隊運動。比如說動物組成一定編隊進行狩獵會大大加強捕獲的可能性，或者也會大大降低被狩獵的可能性；大雁以V字形編隊飛行時可以提高近70％的飛行距離；魚群可以通過編隊提高游泳效率。所以針對日益復雜的戰場情況和不斷刷新難度的戰場任務，多無人機編隊作戰有著無可比擬的重要性，一方面，多無人機編隊可以覆蓋更大的搜查范圍，大大提高戰場監視和搜索的效率，另一方面，多無人機編隊的多角度打擊也可以發揮其最大的殺傷力，給敵方予以痛擊。最重要的是，多無人機編隊能大大提高任務的容錯率，若編隊中單一成員發生故障或者直接被人為毀壞后，其他的編隊成員仍然可以繼續完成任務要求，這是單一無人機無法做到的。

無人機編隊運動包含著許多方面的研究，其中包括了隊形的生成、保持和變換，編隊的控制，編隊成員間的防撞以及避障等等。編隊控制就是保持編隊中成員之間的相對距離或者是成員和參考物之間的相對距離，在此前提下，成員才可以組成特定的編隊，然后以此編隊形態進行運動，這才是完整的系統編隊運動。想要實現無人機編隊飛行的目標，需要人工智能技術、網絡信息技術、微納電子技術等各種現代前沿技術作為依托，而多無人機編隊自主飛行，隨著編隊規模越來越大，作戰環境越來越負責，對算法水平、通信帶寬和無人機自攜帶的處理器計算能力也有更高的要求。無人機的編隊運動乃至于各種類型的多Agent編隊運動最不容忽視的問題就是在運動過程中保持通信交互。但是在實際的應用環境中，受到各種外在條件，比如說惡劣天氣、電磁干擾甚至是太陽黑子爆發等等，還有一些內在因素，比如說通信帶寬有限，無人機傳感器故障等等，信息交互過程中必定會存在時延甚至是數據丟失等通信約束的情況。雖然現有的一些控制方法可以在一定意義上減少甚至消除通信約束的影響，但是在時延較大的情況下，我們還是不能通信約束對編隊控制系統穩定性的影響。

發明內容

本發明的目的在于提供一種克服無人機編隊系統存在通信約束的問題的GPS無人機控制方法。

一種GPS無人機控制方法，包括如下步驟：

(1)控制系統接收每個軟件接收機的標識信息，接收每個軟件接收機發送到無人機控制器控制信號的時間；

(2)計算任意兩個軟件接收機接收到所述控制信號的時鐘估計值，采集電磁波傳播速度確定所述無人機控制器與對應的兩個軟件接收機之間的距離差；

(3)以任意兩個軟件接收機的動量信息判斷控制系統的模糊度參數；

(4)以模糊度參數為輸入，以無人機控制器的位置信息為輸出，對卷積神經網絡進行訓練，得到所述無人機控制器的位置信息，實現對無人機的控制。