无人机集群

摘要： 无人机集群协同对抗是当今国内外学术研究的热点问题,动态机动决策是无人机对抗最重要的研究领域之一。本文提出了一种基于动态非零和博弈的无人机集群协同对抗决策算法。首先,确定对抗双方的决策集,并通过角度、速度和距离等机动因素构造对抗双方的态势优势。其次,对无人机集群机动可选方案进行多属性评价,进一步计算双方的动态收益矩阵,建立动态非零和纳什均衡机动决策模型。随后,提出了改进的粒子群算法,高效求解动态非零和纳什均衡机动决策模型,得到最优的混合策略。最后,通过仿真试验验证了所提出的协同动态机动决策算法的优越性,有效提升了无人机集群协同对抗能力,为无人机集群指挥、决策及控制的智能化发展提供了理论及应用基础。

摘要： 无人机集群由于其强大的信息共享与行为协作等优势,在军事、民用及科研等领域发挥了重要作用。然而无人机集群在执行大规模任务时,任务的时间约束、时序关系以及性能要求都对集群任务的协同规划与分配提出了巨大的挑战。针对多无人机协同飞行约束下的任务分配问题,本文提出了一种基于改进贪心算法的无人机集群协同任务分配算法,在保证无人机间协同飞行以及任务间时序约束的前提下,优化无人机集群的飞行时间与距离。该算法借鉴图论中的有向图来表示任务间协同飞行约束关系,并依据改进的贪心算法对任务进行局部最优分配、优化,有效获得时间最优、距离最优两种策略下的近似最佳飞行路径。在构建的覆盖扫描任务场景上进行试验对比,验证了本文所提算法的有效性,该算法相较于传统解决方法在时间与距离性能上最高能提升20%。

摘要： 无人机集群应急通信系统面临的最大挑战为集群网络拓扑的快速变化,因此,高效的自组网路由协议是保证无人机集群应急通信系统具有稳定链接性能的基础,同时也是该领域的研究热点。分析了现有无人机自组网路由协议不能完全适用于无人机集群应急通信系统的机理,采用MAC层和网络层联合设计思想,提出了一种基于簇结构和强化学习的分簇路由协议,簇内设计了基于簇结构的先应式路由协议,簇间则采用基于位置和链路质量Q学习的自适应路由协议,从而减小了路由维护开销、缩短了端到端时延,提高了转发成功率。仿真结果表明,在实现高效分簇的基础上,所研究的分簇路由协议可满足无人机集群应急通信系统的高动态、低时延和高可靠的要求,具有一定的实际应用前景。

摘要： 侦察区域规划是通信对抗无人机集群智能侦察的首要任务。能否合理规划侦察区域,对通信对抗侦察任务的完成至关重要。通过研究侦察区域规划分配和动态调整流程,结合通信对抗战斗原则和相关军事经验,整理归纳出通信对抗无人机集群进行侦察区域规划的行为规则、判定规则和策略规则,并提出了规则的使用建议,构想了具体应用场景。

摘要： 针对集群无人机容易受到各种非合作性干扰,导致无人机个体及集群之间缺乏有效的数据共享和动作协同的问题,提出了一种基于区块链的无人机集群抗干扰通信模型。该模型将无人机集群中各个节点飞行数据实现区块链去中心化存储,飞行数据或指令在区块节点间通过椭圆矩阵加密算法进行传输,并结合群体投票决策改进访问控制逻辑。通过仿真实验分析验证,两种算法均具备排除非合作干扰的能力,在保证数据传输安全的前提下,能够降低无人机集群网络通信时延,提高集群通信网络生存时间。

摘要： 近年来,随着电子信息技术的发展,无人机呈现出小型化的趋势,并逐步渗透融入各行各业甚至人们的日常生活。随之而来,由多架小微型无人机组成的无人机集群成为热点,在精准农业、抢险救灾、物流快递、海洋监管、无人对抗等方面拥有广阔的应用前景。在上述应用中,如何利用无人机集群协同更好地完成单个无人机无法完成的工作,实现“1+1>2”的效果.

摘要： 针对非线性、强耦合特性的无人机集群系统在达到期望稳态队形时速度缓慢而影响作战效率的编队控制问题,提出多智能体一致性理论优化的无人机分布式编队控制算法。算法首先基于一致性理论建立了无人机集群的二阶离散模型,并设计了模型的分布式控制协议,解决了具有非线性特性无人机集群的分布式编队问题;然后通过理论分析和推导,得到了实现期望集群编队的约束条件,最后采用经典二阶积分模型对算法模型和控制协议进行仿真,验证了模型的有效性。

摘要： 随着无人机集群应用形态逐渐形成,其威胁也日益凸显。为提升无人机集群目标跟踪能力,探讨了无人机集群目标智能化跟踪技术。分析了国内外无人机集群特点和跟踪技术的研究现状,从新体制雷达认知探测模式、多维特征信息处理、多传感器协同闭环和多假设接续跟踪角度,提出了无人机集群目标智能化跟踪的解决思路,以期为相关研究提供参考。

摘要： 本文研究了无人机集群躲避动态障碍物下的队形控制问题。首先,引入针对动态障碍物的碰撞预判机制判断集群是否需要对障碍物进行规避。其次,在动态障碍物与无人机间构造斥力场实现避障。最后,根据一致性理论设计基于集群各无人机之间、无人机与虚拟领导者之间的位置、速度一致性控制律,结合人工势场法实现躲避动态障碍物下集群队形的形成与保持。仿真结果表明,集群无人机能够在以分布式方式躲避动态障碍物的同时实现队形的形成、保持与重构。

摘要： 与传统单平台机载雷达相比,无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)集群协同探测具有探测范围广、探测精度高、布阵机动灵活等突出优势,因此是未来机载预警雷达发展的重要方向之一。由于UAV集群雷达阵列具有大尺寸、超稀疏孔径,因此雷达回波近似为球面波且具有较强近场效应。本文首先推导了UAV集群稀疏阵列在近场条件下的空时信号模型,然后基于目标回波的近场特性提出一种新的距离解模糊方法。针对任一距离门数据,该方法利用不同模糊距离回波空时导向矢量的差异性,设计多个空时权系数进行杂波抑制和目标匹配,并基于滤波后目标功率确定其对应距离模糊次数,从而实现对运动目标的距离解模糊。仿真实验验证了所提方法的有效性。

摘要： 本发明公开了一种海上集群无人机收发系统及无人机回收方法，涉及集群无人机海域移动平台发射与回收技术领域。可实现海上集群无人机自动发射、回收、运输、检测、维修与补给的自动控制一体化的目的。回收臂包括固定滑轨、垂向运动支架、固定台、俯仰偏航运动支架、滚转运动支架以及与锁止滑块；垂向运动支架在升降驱动机构的带动下做直线升降运动；固定台在俯仰调节机构的带动下上下翻转；俯仰偏航运动支架在偏转驱动机构的带动下往复摆动；滚转运动支架在滚转驱动机构的带动下往复旋转；锁止滑块和滚转运动支架之间设有缓冲机构。能够实时跟踪无人机的进舰姿态，并调整自身姿态，使之能够与无人机相匹配，成功完成无人机的捕捉回收。

摘要： 本发明公开了一种无人机集群投放装置，包括运载机构和承托件，其中，所述运载机构能够带动所述承托件由上向下运动或由下向上运动，所述承托件用于水平承载待释放的无人机，且在所述承托件随所述运载机构运行至预定位置时，所述承托件与所述无人机脱离，以使所述无人机下落释放。该无人机集群投放装置在陆地上进行无人机释放时可以有效提高无人机释放的成功率，在空中释放无人机时所需时间更短，投放效率更高，而且还可以有效避免无人机出现倾斜和翻滚现象，提高了无人机的投放成功率。本发明还公开了一种无人机空中集群投放系统及一种无人机。

摘要： 本发明公开了一种三栖无人机集群控制方法、系统和无人机，方法包括收集指定数据；通过ZigBee组成通信网络；获取单个三栖无人机的行进数据；根据行进数据确定异常无人机或正常无人机，异常无人机沿通信网络将指定数据传输至正常无人机。系统用于执行方法。无人机，其特征在于，包括结构本体、履带式滚翼、传感器组、运行控制器和动力源。本发明实施例通过收集指定数据以执行收集任务；通过ZigBee组成通信网以实现区域范围内的数据互通；获取单个三栖无人机的行进数据以单独判断个体；根据行进数据确定异常无人机或正常无人机，异常无人机将数据传输沿通信网传输至正常无人机以实现备份。

摘要： 本发明涉及无人机技术领域，具体提供了无人机调度方法、无人机以及无人机集群，该方法具体为，首先获取待停放车辆的车牌信息，车牌信息包括车牌号码，然后获取停车场的俯视图像，并基于停车场布局信息从俯视图像中识别出空余车位，进而得到空余车位的位置和代号，停车场布局信息包括所有停车位的位置、大小和代号，再从识别出的空余车位中确定待停放车辆的停车位，最后无人机引导待停放车辆停入所述确定出的停车位。该方法能够使无人机快速识别出停车场内的空余车位位置，并对待停放车辆进行一对一的停车引导，使欲求停车的车辆驾驶员快速把车辆停放到停车场内的空余车位，节省了停车的时间成本和停车场的人力成本。

摘要： 本发明涉及无人机技术领域，具体提供了基于无人机的调度方法、无人机及无人机集群，该方法具体为，首先确定待停放车辆在停车场内的停车位，车牌信息包括车牌号码，然后依据确定出的停车位的位置生成车辆的停车路线以及引导无人机的飞行引导路线，引导无人机根据飞行引导路线飞行，同时根据车辆的停车路线对待停放车辆进行停车引导，停车引导的方式包括语音引导、图案显示引导或光束投射引导。该方法可以根据不同现场情况从多种引导方式中选择性地采用，使欲求停车的车辆驾驶员快速把车辆停放到停车场内的空余车位，增强了停车的秩序性，并且在停车流量较大时能够缓解停车场的停车压力。

摘要： 本发明提供了一种无人机集群任务分配方法、装置及无人机集群系统，涉及无人机技术领域，该方法应用于协同无人机，包括：获取待分配任务数据和多个任务执行无人机的能力声明数据；将待分配任务数据分解为多个子任务数据；根据能力声明数据将多个子任务数据分配给多个任务执行无人机。本发明可以应对周围环境实时变化引起任务的增、删、改等问题，实现自适应实时动态任务分配。

摘要： 本发明公开了一种无人机集群协作系统、协作方法及无人机集群，其中系统包括主控制器、图像采集模块、红外线测距模块、雷达模块；所述图像采集模块与所述主控制器连接，所述红外线测距模块与所述主控制器连接，所述雷达模块与所述主控制器连接；本发明可实现多架无人机之间的协同配合，共同完成复杂的任务。

摘要： 本发明公开了一种无人机集群投放装置，包括运载机构和承托件，其中，所述运载机构能够带动所述承托件由上向下运动或由下向上运动，所述承托件用于水平承载待释放的无人机，且在所述承托件随所述运载机构运行至预定位置时，所述承托件与所述无人机脱离，以使所述无人机下落释放。该无人机集群投放装置在陆地上进行无人机释放时可以有效提高无人机释放的成功率，在空中释放无人机时所需时间更短，投放效率更高，而且还可以有效避免无人机出现倾斜和翻滚现象，提高了无人机的投放成功率。本发明还公开了一种无人机空中集群投放系统及一种无人机。

摘要： 本发明公开一种多层无人机集群中基于RIS模型的无人机资源分配方法，其实现步骤为：1.在多层无人机集群网络每一层的每一架无人机上加装RIS；2.获得复合信道的信道特征；3.生成概率密度分布；4.生成功率优化模型；5.求解功率优化模型，地面发射端分配功率给每个无人机。本发明通过在每一层的每一架无人机上加装RIS，由此解决传统多层无人机集群资源分配方法中用户容量较小的问题。本发明生成基于RIS模型的多层无人机集群瞬时信道功率增益的概率分布，并代入到功率优化模型中，使多层无人机集群的信道模型和功率分配方案可以适应恶劣环境。

摘要： 本发明提供一种无人机集群自组织飞行方法、系统及无人机，包括：基于提出的边界约束三角密铺方法，采用独立强化学习评估单元结构适应度，基于适应度应用进化算法得到无人机群的最佳编队单元结构，以及能够飞行达到该单元结构的无人机策略模型；变换无人机参数，预先训练构建得到无人机策略模型库，从策略模型库中确定与无人机群性能参数相匹配的策略模型；基于任务信息、基于每架无人机观察临近无人机飞行信息和选择的策略模型确定各无人机的策略动作；本发明基于结构演化的密铺编队和基于单智能体视角的独立强化学习，可用于通信拒止和局部观察限制下的无人机集群自组织飞行；同时本发明提供的技术方案易于理解，实施简单，具有广泛的适用性。