基于蚂蚁信息素机制的无人机集群涌现感知方法及装置.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CN113821049A(43)申请公布日2021.12.21(21)申请号202110979112.6(22)申请日2021.08.25(71)申请人中山大学地址510275广东省广州市新港西路135号(72)发明人王国玉周永坤王伟宋聃饶彬王涛周颖邹小海徐峰(74)专利代理机构广州嘉权专利商标事务所有限公司44205代理人梁嘉琦(51)Int.Cl.G05D1/10(2006.01)权利要求书2页说明书9页附图3页(54)发明名称基于蚂蚁信息素机制的无人机集群涌现感知方法及装置(57)摘要本发明公开了基于蚂蚁信息素机制的无人机集群涌现感知方法及装置，方法包括：对各架无人机在起飞前的先验信息进行初始化；其中，所述各架无人机的先验信息保持一致；所述各架无人机根据所述先验信息在对应的空域进行辐射源信号搜寻；当任一所述无人机发现辐射源信号时，该无人机将当前时刻的第一信息包发送给目标范围内的邻域无人机；所述邻域无人机根据所述第一信息包调整自身的飞行方向和侦察方向；当所述无人机在发现所述辐射源信号时，都提高所述辐射源信号对应位置的置信度；当所述置信度高于第一阈值时，确定所述置信度对应位置为侦察结果。本发明能够提高对目标辐射源的侦察感知精度，可广泛应用于电子信息技术领域。CN113821049ACN113821049A权利要求书1/2页1.基于蚂蚁信息素机制的无人机集群涌现感知方法，其特征在于，包括：对各架无人机在起飞前的先验信息进行初始化；其中，所述各架无人机的先验信息保持一致；所述各架无人机根据所述先验信息在对应的空域进行辐射源信号搜寻；当任一所述无人机发现辐射源信号时，该无人机将当前时刻的第一信息包发送给目标范围内的邻域无人机；所述邻域无人机根据所述第一信息包调整自身的飞行方向和侦察方向；当所述无人机在发现所述辐射源信号时，都提高所述辐射源信号对应位置的置信度；当所述置信度高于第一阈值时，确定所述置信度对应位置为侦察结果。2.根据权利要求1所述的基于蚂蚁信息素机制的无人机集群涌现感知方法，其特征在于，所述方法还包括：在确定所述置信度对应位置为侦察结果之后，耗散当前辐射源信号对应的信息包；控制所述各架无人机执行下一侦察任务。3.根据权利要求1所述的基于蚂蚁信息素机制的无人机集群涌现感知方法，其特征在于，所述各架无人机上具有通信设备，所述通信设备用于实现无人机之间的数据通信以及用于实现无人机与控制中心之间的远程通信；所述无人机能够响应于远程通信指令进行飞行模式调整和姿态调整；所述辐射源包括机扫辐射源或相控阵辐射源。4.根据权利要求1所述的基于蚂蚁信息素机制的无人机集群涌现感知方法，其特征在于，所述无人机在飞行过程中的飞行约束集合包括运动约束、侦察约束和通信约束；其中，所述运动约束表征任意两架所述无人机在任一时刻的距离大于安全飞行最小间距；所述侦察约束表征任意无人机在任意时刻测出的辐射源的信号描述字；所述通信约束表征任意两架无人机之间的数据通信以及无人机与控制中心之间的数据通信。5.根据权利要求1所述的基于蚂蚁信息素机制的无人机集群涌现感知方法，其特征在于，所述方法还包括：每架无人机将自身侦察到的辐射源信息与接收到其他无人机侦察到的辐射源信息进行加权处理，融合得到对应辐射源的信息素。6.根据权利要求1所述的基于蚂蚁信息素机制的无人机集群涌现感知方法，其特征在于，所述无人机将当前时刻的第一信息包发送给目标范围内的邻域无人机这一步骤之后，还包括：邻域无人机判断自己机身上是否存在对应辐射源的信息素，若是，则对接收到的第一信息包进行加权处理，并增加该辐射源的位置的置信度；若否，则由所述邻域无人机根据所述第一信息包调整自身的飞行方向和侦察方向，直至邻域无人机找到对应辐射源，并在所述邻域无人机上存储了对应辐射源的信息素。7.根据权利要求6所述的基于蚂蚁信息素机制的无人机集群涌现感知方法，其特征在于，当所述邻域无人机找到对应辐射源之后，判断该邻域无人机是否已经存有该辐射源的2CN113821049A权利要求书2/2页信息素，若是，则对该辐射源的信息素进行加权处理，并增加该辐射源的位置的置信度；若否，则存储该辐射源的信息素。8.基于蚂蚁信息素机制的无人机集群涌现感知装置，其特征在于，包括：第一模块，用于对各架无人机在起飞前的先验信息进行初始化；其中，所述各架无人机的先验信息保持一致；第二模块，用于所述各架无人机根据所述先验信息在对应的空域进行辐射源信号搜寻；第三模块，用于当任一所述无人机发现辐射源信号时，该无人机将当前时刻的第一信息包发送给目标范围内的邻域无人机；第四模块，用于所述邻域无人机根据所述第一信息包调整自身的飞行方向和侦察方向；第五模块，用于当所述无人机在发现所述辐射源信