一种无人机蜂群实时性协同通信方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114553302A(43)申请公布日2022.05.27(21)申请号202210180429.8H04W24/02(2009.01)(22)申请日2022.02.25H04W40/02(2009.01)H04W84/18(2009.01)(71)申请人中国电子科技集团公司第三十八研究所地址230088安徽省合肥市高新技术开发区香樟大道199号(72)发明人冯济舟吴亮赵洪立杨雪亚董世友(74)专利代理机构合肥市浩智运专利代理事务所(普通合伙)34124专利代理师丁瑞瑞(51)Int.Cl.H04B7/185(2006.01)H04W16/18(2009.01)H04W16/22(2009.01)权利要求书2页说明书9页附图2页(54)发明名称一种无人机蜂群实时性协同通信方法(57)摘要本发明公开了一种无人机蜂群实时性协同通信方法，所述无人机蜂群包括通信连接的前突侦察无人机、各区域中心节点以及区域中心节点以外的其它节点、中心决策节点，前突侦察无人机侦察信息并进行侦察信息的下发，中心决策节点接收前突侦察无人机或区域中心节点的侦察信息，作出决策；所述协同通信方法包括：构建无人机蜂群实时性协同通信方式优化的数学模型，利用启发式算法求解模型结果，得到通信线路最短的访问策略，中心决策节点根据通信线路最短的访问策略对相应的区域中心节点和前突侦察无人机进行部署；本发明的优点在于：完成对无人机蜂群协同通信方式构建形式的研究，实现通信经济性和实时性。CN114553302ACN114553302A权利要求书1/2页1.一种无人机蜂群实时性协同通信方法，其特征在于，所述无人机蜂群包括通信连接的前突侦察无人机、各区域中心节点以及区域中心节点以外的其它节点、中心决策节点，前突侦察无人机在整个无人机蜂群的最前端，侦察信息并进行侦察信息的下发，中心决策节点在整个无人机蜂群的最末端，接收前突侦察无人机或区域中心节点的侦察信息，作出决策，并将决策部署发送给相应的区域中心节点和前突侦察无人机；所述协同通信方法包括：构建无人机蜂群实时性协同通信方式优化的数学模型，利用启发式算法求解模型结果，得到通信线路最短的访问策略，中心决策节点根据通信线路最短的访问策略对相应的区域中心节点和前突侦察无人机进行部署。2.根据权利要求1所述的一种无人机蜂群实时性协同通信方法，其特征在于，所述无人机蜂群包括前突侦察无人机、各区域中心节点以及区域中心节点以外的其它节点、中心决策节点，前突侦察无人机在整个无人机蜂群的最前端，侦察信息并进行侦察信息的下发，随时接收来自中心决策节点发送的决策信息，以及各区域中心节点的信息请求；区域中心节点用于请求、接收和处理前突侦察无人机的侦察信息，与本区域其它节点进行通信，将前突侦察无人机侦察信息和本地信息进行融合处理后，发送给下一个区域中心节点或中心决策节点，并随时接收来自中心决策节点发送的决策信息；区域中心节点以外的其它节点，接收区域中心节点的决策部署，并向区域中心节点发送本地的侦察信息；中心决策节点在整个无人机蜂群的最末端，接收前突侦察无人机或区域中心节点的侦察信息，处理前面无人机传输过来的侦查信息，作出决策，并将决策部署发送给相应的区域中心节点和前突侦察无人机。3.根据权利要求1所述的一种无人机蜂群实时性协同通信方法，其特征在于，所述协同通信过程的一次通信传输包括：从前突侦察无人机节点将自身侦察信息发送开始，到区域中心节点接收，并将本地信息和前突侦察无人机侦察信息打包发送给下一处需要的区域中心节点，直到打包信息到达中心决策节点为止。4.根据权利要求1所述的一种无人机蜂群实时性协同通信方法，其特征在于，所述构建无人机蜂群实时性协同通信方式优化的数学模型，包括：利用公式2CN114553302A权利要求书2/2页构建无人机蜂群实时性协同通信方式优化的数学模型，其中，k表示前突侦察无人机发起的第k个通信任务，N(i,j)表示从区域中心节点i到区域中心节点j的通信任务，B表示节点之间构成的边的集合，aij表示两两节点之间的距离，表示前突侦察无人机发起的通信任务k经过区域中心节点i和j，表示前突侦察无人机发起的通信任务k不经过区域中心节点i和j；V表示无人机节点点集且V＝1,2,…,n，前突侦察无人机节点为节点0，n为第n个区域中心节点，n+1表示中心决策节点，Zk表示前突侦察无人机是否发起通信任务，若Zk＝1表示前突侦察无人机发起第k个通信任务，若Zk＝0表示前突侦察无人机没有发起发起第k个通信任务；V'表示全部节点集且V'＝0,1,2,…,n,n+1；qj表示第j个区域中心节点的增加数据量，Q表示通信通道额外还能承载的信息量；u表示区域中心节点u，tu表示到达节点u的时间，au,n+1表示