[發明專利]一種基于元胞自動機的蜂群無人機故障傳播方法

有效

• 申請號: 202110088613.5
• 申請日: 2021-01-22
• 公開（公告）號: CN112929205B
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 程月華;汪志軍;姜斌;楊浩;陳嚴波;薛琪
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: H04L41/0695
• 分類號: H04L41/0695;H04L41/12;H04L41/14;H04B7/185
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 熊玉瑋

1.一種基于元胞自動機的蜂群無人機故障傳播方法，其特征在于，

以蜂群無人機中的個體為元胞，定義元胞模型為記錄各元胞實時三維位置信息、實時狀態信息、實時鄰居集合以及狀態轉換規則的四元組，每個元胞的實時鄰居集合包含當前時刻與該元胞通信的所有鄰居，每個元胞實時狀態信息為通過評估個體速度偏離蜂群無人機達到一致性時速度的程度以及相鄰個體相對距離偏離通信距離的程度獲得的對應個體的實時故障程度值，各元胞的實時鄰居集合根據表達式：N_i＝{j|||q_i-q_j||≤r_α,j＝1,2，...，N}確定，每個元胞的實時狀態信息為：所述狀態轉換規則由表達式確定，N_i為第i個個體的鄰居集合，q_i、q_j為第i個個體、第j個個體的位置，r_α為蜂群無人機中個體之間的通信距離，N為鄰居節點的總數，S_i(t)為t時刻第i個個體的實時狀態信息，即t時刻第i個個體的故障程度值，p_i為第i個個體的速度，為蜂群無人機達到一致性時的速度，N_i(t)為t時刻第i個個體的鄰居集合，d_ij為第i個個體與第j個個體的相對距離，d_α為通信距離，α₁為個體速度偏離蜂群無人機達到一致性時速度的程度的權重，α₂為相鄰個體相對距離偏離通信距離的程度的權重，S_i(t+1)為t+1時刻第i個個體的實時狀態信息，S_j(t)為t時刻第j個個體的實時狀態信息，|N_i(t)|為t時刻第i個個體的鄰居集合所包含的鄰居個體總數；

初始化各元胞的實時狀態信息后注入故障，根據狀態轉換規則推演各元胞在注入故障后的故障程度值，并根據各元胞在注入故障后的故障程度值判別蜂群無人機中的各個體是否故障。

2.根據權利要求1所述一種基于元胞自動機的蜂群無人機故障傳播方法，其特征在于，根據各元胞在注入故障后的故障程度值判別蜂群無人機中的各個體是否故障的表達式為：A_i(t)為t時刻第i個個體是否故障的狀態值，δ為閾值。

3.根據權利要求1或2所述一種基于元胞自動機的蜂群無人機故障傳播方法，其特征在于，根據各元胞在注入故障后發生故障的時間以及元胞之間的信息交互狀態確定蜂群無人機故障傳播方向。