[發明專利]一種無人機蜂群實時性協同通信方法

有效

• 申請號: 202210180429.8
• 申請日: 2022-02-25
• 公開（公告）號: CN114553302B
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發明（設計）人: 馮濟舟;吳亮;趙洪立;楊雪亞;董世友
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第三十八研究所
• 主分類號: H04B7/185
• 分類號: H04B7/185;H04W16/18;H04W16/22;H04W24/02;H04W40/02;H04W84/18
• 代理公司: 合肥市浩智運專利代理事務所(普通合伙) 34124
• 代理人: 丁瑞瑞

本發明公開了一種無人機蜂群實時性協同通信方法，所述無人機蜂群包括通信連接的前突偵察無人機、各區域中心節點以及區域中心節點以外的其它節點、中心決策節點，前突偵察無人機偵察信息并進行偵察信息的下發，中心決策節點接收前突偵察無人機或區域中心節點的偵察信息，作出決策；所述協同通信方法包括：構建無人機蜂群實時性協同通信方式優化的數學模型，利用啟發式算法求解模型結果，得到通信線路最短的訪問策略，中心決策節點根據通信線路最短的訪問策略對相應的區域中心節點和前突偵察無人機進行部署；本發明的優點在于：完成對無人機蜂群協同通信方式構建形式的研究，實現通信經濟性和實時性。

技術領域

本發明涉及通信領域，更具體涉及一種無人機蜂群實時性協同通信方法。

背景技術

隨著航空技術發展，無人機的種類和任務類型越來越廣泛，其在救援、勘探、反恐、作戰等民用和軍用各個領域中均呈現出快速發展并擴散的趨勢，并具有低傷亡率、低成本、使用限制少、隱蔽性好以及能夠在惡劣環境下執行任務等優點。但單架無人機往往受到其生存能力、任務能力等因素的限制，難以滿足復雜任務的需求。通過多架無人機間的通訊，進行信息共享，協同完成任務是解決上述問題的重要手段，可提升任務的彈性和靈活性。然而，在現有無人機間通信的研究中，針對協同通信實時性方面，除了對通信技術的研究外，缺乏對無人機蜂群協同通信方式構建形式的研究，更沒有針對協同通信方式的構建形式進行優化，從而實現通信經濟性和實時性的研究。如此，在執行緊急任務時，勢必會影響無人機蜂群執行任務的反應、效率和效果。

中國專利公開號CN113726417A，公開了一種基于無人機蜂群動態部署的應急通信系統及通信方法，涉及無人機基站通信系統及通信方法的技術領域，一種基于無人機蜂群動態部署的應急通信系統，包括無人機蜂群和無人機地面站，所述無人機蜂群由無人機基站組網而成，所述無人機基站分別包括無人機和機載小基站。一種基于無人機蜂群動態部署的應急通信系統的通信方法，包括以下步驟：步驟1：通過無人機地面站將無人機部署至指定位置，利用無人機分別搭載的機載小基站進行組網，形成無人機蜂群，建立臨時大面積移動通信網絡覆蓋；步驟2：無人機蜂群通過機載小基站將信號接入互聯網小基站網關，連接運營商核心網，為用戶提供通信服務。該專利申請沒有對無人機蜂群協同通信方式構建形式進行研究，無法實現通信經濟性和實時性。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于現有技術缺乏對無人機蜂群協同通信方式構建形式的研究，無法實現通信經濟性和實時性。

本發明通過以下技術手段實現解決上述技術問題的：一種無人機蜂群實時性協同通信方法，所述無人機蜂群包括通信連接的前突偵察無人機、各區域中心節點以及區域中心節點以外的其它節點、中心決策節點，前突偵察無人機在整個無人機蜂群的最前端，偵察信息并進行偵察信息的下發，中心決策節點在整個無人機蜂群的最末端，接收前突偵察無人機或區域中心節點的偵察信息，作出決策，并將決策部署發送給相應的區域中心節點和前突偵察無人機；所述協同通信方法包括：構建無人機蜂群實時性協同通信方式優化的數學模型，利用啟發式算法求解模型結果，得到通信線路最短的訪問策略，中心決策節點根據通信線路最短的訪問策略對相應的區域中心節點和前突偵察無人機進行部署。

本發明構建無人機蜂群實時性協同通信方式優化的數學模型，利用啟發式算法求解模型結果，得到通信線路最短的訪問策略，中心決策節點根據通信線路最短的訪問策略對相應的區域中心節點和前突偵察無人機進行部署，完成對無人機蜂群協同通信方式構建形式的研究，實現通信經濟性和實時性。