一种用于无人机辅助边缘计算的混合优化方法及系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114168324A(43)申请公布日2022.03.11(21)申请号202111407220.2(22)申请日2021.11.24(71)申请人湖南大学地址410082湖南省长沙市岳麓区麓山南路1号(72)发明人李嘉祺曾凡仔(74)专利代理机构北京众合佳创知识产权代理有限公司16020代理人康宇宁(51)Int.Cl.G06F9/50(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图3页(54)发明名称一种用于无人机辅助边缘计算的混合优化方法及系统(57)摘要本发明公开了一种用于无人机辅助边缘计算的混合优化方法及系统，具体包括以下步骤：步骤一、边缘负载；步骤二、运动消耗统计；步骤三、规划择优；步骤四、信息存储，本发明涉及无人机辅助计算技术领域。该用于无人机辅助边缘计算的混合优化方法及系统，统计无人机做出动作和做出该动作后所消耗能量，进而实现对总控端发出动作指令所需能耗的计算，通过与无人机能源余量值的对比，保证无人可以有效完成指令，并且在完不成指令的无人机发出报警，以能源余量值和完成指令所需的能源值作为筛选条件，筛选出距离最近的周边无人机，实现与拥有充足能源无人机运行指令进行指令更换的目的，进而保证多台无人机的有效运行。CN114168324ACN114168324A权利要求书1/2页1.一种用于无人机辅助边缘计算的混合优化方法，其特征在于：具体包括以下步骤：步骤一、边缘负载：在无人机上绑定边缘处理器，与无人机编号对应，与总控端的信息传输，用于接收和发送无人机运行指令，并计算若干个无人机之间的直线距离，同时记录边缘处理器工作时的耗能；步骤二、运动消耗统计：无人机接收到控制指令后，做出对应的动作，针对无人机做出的动作，以时间为刻度，对无人机进行不同动作时的耗能进行计算统计，统计出对应动作所需的能耗后，将对应动作的能耗数据发送到总控端，无人机接收指令后，对完成指令时所需的能耗进行统计，同时记录能源余量，在能源余量小于或者等于零时，达到能源报警值，在达到报警值后向总控端发送报警信息，同时将能源余量数值同步到总控端；步骤三、规划择优：总控端设定目标无人机运行任务，并将目标无人机运行任务作为指令发送到步骤一中的边缘处理器中，在接收到对应目标无人机反馈的报警信号后，将目标无人机运行任务所需的能耗量作为标准值，与周边无人机同步过来的能源余量值对比，筛选出超出标准值能源余量值对应的初步备选无人机，同时计算出初步备选无人机正在执行的指令所需能源消耗量，进一步筛选出低于目标无人机能源余量的初步备选无人机正在执行指令所需能源消耗量的无人机，作为二次备选无人机，然后通过步骤一中的边缘处理器对目标无人机和二次备选无人机之间的直线距离进行计算，并筛选出距离最近的二次备选无人机作为替换无人机，用于与目标无人机进行任务更换；步骤四、信息存储：接收无人机做出动作的信息和做出对应动作后的能源消耗量数据，以无人机编号为目录进行记录，将运行次数作为子目录，对无人机的动作数据和达到对应动作的耗能数据进行整合，以次数为单位进行相同动作下的耗能对比，对耗能增大异常的次数进行标记，用于对该无人机的电池损耗进程进行判断。2.一种用于无人机辅助边缘计算的混合优化系统，包括信息处理系统(1)，其特征在于：所述信息处理系统(1)包括边缘负载单元(2)、运动消耗统计单元(3)、规划择优单元(4)和信息存储单元(5)，其中边缘负载单元(2)分别与运动消耗统计单元(3)和信息存储单元(5)对接，所述运动消耗统计单元(3)与规划择优单元(4)对接，所述规划择优单元(4)与信息存储单元(5)对接。3.根据权利要求2所述的一种用于无人机辅助边缘计算的混合优化系统，其特征在于：所述边缘负载单元(2)包括负载绑定传输模块(6)和指令记录模块(7)；其中负载绑定传输模块(6)用于将边缘处理器绑定在无人机上，并与无人机编号对应，实现与总控端的信息传输；所述指令记录模块(7)用于接收和发送无人机运行指令，并计算若干个无人机之间的直线距离，同时记录边缘处理器工作时的耗能。4.根据权利要求2所述的一种用于无人机辅助边缘计算的混合优化系统，其特征在于：所述运动消耗统计单元(3)包括无人机运行控制模块(8)、能耗计算模块(9)、报警触发模块(10)和余量同步模块(11)；所述无人机运行控制模块(8)用于在无人机接收到控制指令后，控制无人机做出对应的动作；所述能耗计算模块(9)用于针对无人机做出的动作，以时间为刻度，对无人机进行不同动作时的耗能进行计算统计，统计出对应动作所需的能耗后，将对应动作的能耗数据发送2CN114168324A权利要求书2/2页到总控端；所述报警触发模块(10)用于在无人机接收指令后，对完成指令时所需的能耗进行统计