无人机集群任务分解发送方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及无人机控制技术领域，具体提供了无人机集群任务分解发送方法及系统，该方法具体为，主控无人机根据集群航点任务确定需要分解出的子航点任务数量，主控无人机根据分解最优原则以及子航点任务数量将集群航点任务分解为多个子航点任务，主控无人机将子航点任务分配并发送至对应的从属无人机。该方法使集群任务的分解、分配和发送由主控无人机负责，使得无人机分担了一部分中控系统的工作，减轻了中控系统的信息处理压力，给予了无人机集群更大的自由度，也方便了无人机海量数据的管理，优化了编队任务分配的总计算量。

【技术实现步骤摘要】
无人机集群任务分解发送方法及系统
本专利技术涉及无人机控制
，特别涉及无人机集群任务分解发送方法及系统。
技术介绍
无人机集群由多台无人机组成，可用于执行编队运输、进行空中表演等任务。目前普遍采取的集群任务分解发送方法是：集群控制系统与所有无人机通信，由集群控制系统负责将任务分解、分配后发送给每台无人机，各无人机只负责接收并执行任务。此种方式对集群控制系统的信息处理能力要求较高，在无人机集群较多时，集群控制系统的信息处理压力很大，通信压力也很大，一旦系统崩溃或信息处理不及时，可能会导致任务无法执行，甚至发生安全事故。
技术实现思路
(一)专利技术目的为了解决上述现有技术方案中的至少一种缺陷，减轻集群控制系统的信息处理压力，提供了以下技术方案。(二)技术方案作为本专利技术的第一方面，本专利技术提供了一种无人机集群任务分解发送方法，所述无人机集群包括至少1台主控无人机，以及多台与所述主控无人机通信连接的从属无人机；所述无人机集群任务分解发送方法包括：所述主控无人机根据集群航点任务确定需要分解出的子航点任务数量；所述主控无人机根据分解最优原则以及所述子航点任务数量将所述集群航点任务分解为多个子航点任务；所述主控无人机将子航点任务分配并发送至对应的从属无人机；其中，所述分解最优原则包括以下衡量因素中的一种或多种：集群整体能源消耗最小、无人机损耗成本最小、安全事故率最低。作为上述技术方案的一种具体实施方式，所述集群航点任务包含无人机数量信息，所述主控无人机根据所述无人机数量信息确定需要分解出的子航点任务数量。作为上述技术方案的一种具体实施方式，所述无人机数量信息包括所述主控无人机数量和所述从属无人机数量。作为上述技术方案的一种具体实施方式，所述无人机集群包含至少2台主控无人机，所述至少2台主控无人机的其中1台为中心主控无人机，同一集群内的其他主控无人机均为协同主控无人机，所述协同主控无人机受控于所述中心主控无人机并协助所述中心主控无人机进行集群航点任务的分解与发送。作为上述技术方案的一种具体实施方式，所述主控无人机根据分解最优原则以及所述子航点任务数量将所述集群航点任务分解为多个子航点任务具体为：所述中心主控无人机将所述集群航点任务按层级分解为多个层级任务；所述中心主控无人机将部分或全部层级任务发送给各协同主控无人机进行处理；各主控无人机根据分解最优原则对层级任务进行处理；所述协同主控无人机将层级任务处理结果发送给所述中心主控无人机；所述中心主控无人机将各层级任务的处理结果进行进一步处理得到所述多个子航点任务。作为上述技术方案的一种具体实施方式，所述主控无人机将子航点任务分配并发送至对应的无人机具体为：所述中心主控无人机将全部或部分子航点任务根据主控无人机的数量划分为多个子航点任务集合；所述中心主控无人机将全部或部分子航点任务集合分别发送至全部或部分协同主控无人机；主控无人机将子航点任务集合包含的子航点任务发送至对应的从属无人机。作为上述技术方案的一种具体实施方式，所述无人机集群中的所有无人机均具有相同的集群标识，该集群标识区别于任一其他无人机集群的集群标识。作为本专利技术的第二方面，本专利技术提供了一种无人机集群任务分解发送系统，所述无人机集群包括至少1台主控无人机，以及多台与所述主控无人机通信连接的从属无人机。主控无人机与负责控制该无人机集群的中控系统始终保持通信连接，并负责与中控系统进行任务层面上的通信，同时，主控无人机还给从属无人机发出控制指令，从属无人机受主控无人机的控制并与主控无人机共同完成一个针对无人机集群的集群航点任务。无人机集群任务分解发送系统包括：数量确定模块，用于使所述主控无人机根据集群航点任务确定需要分解出的子航点任务数量；任务分解模块，用于根据分解最优原则以及所述子航点任务数量将所述集群航点任务分解为多个子航点任务；任务分发模块，用于将子航点任务分配并发送至对应的从属无人机；其中，所述分解最优原则包括以下衡量因素：集群整体能源消耗最小、无人机损耗成本最小、安全事故率最低。作为上述技术方案的一种具体实施方式，所述集群航点任务包含无人机数量信息，所述数量确定模块根据所述无人机数量信息确定需要分解出的子航点任务数量。作为上述技术方案的一种具体实施方式，所述无人机数量信息包括所述主控无人机数量和所述从属无人机数量。作为上述技术方案的一种具体实施方式，所述无人机集群包含至少2台主控无人机，所述至少2台主控无人机的其中1台为中心主控无人机，同一集群内的其他主控无人机均为协同主控无人机，所述协同主控无人机受控于所述中心主控无人机并协助所述中心主控无人机进行集群航点任务的分解与发送。作为上述技术方案的一种具体实施方式，所述任务分解模块包括设置于所述中心主控无人机的第一分解子模块和设置于所述协同主控无人机的第二分解子模块；所述第一分解子模块包括：第一分解单元，用于将所述集群航点任务按层级分解为多个层级任务；第一分配单元，用于将部分或全部层级任务发送给各协同主控无人机进行处理；第一处理单元，用于使所述中心主控无人机根据分解最优原则对层级任务进行处理；以及第一整合单元，用于将所述协同主控无人机发来的处理结果进行进一步处理得到所述多个子航点任务；所述第二分解子模块包括：第二处理单元，用于使所述协同主控无人机根据分解最优原则对层级任务进行处理；以及第二回复单元，用于将层级任务处理结果回复给所述中心主控无人机。作为上述技术方案的一种具体实施方式，所述任务分发模块包括：设置于所述中心主控无人机的第一分发子模块和设置于所述协同主控无人机的第二分发子模块；所述第一分发子模块包括：第一划分单元，用于将全部或部分子航点任务根据主控无人机的数量划分为多个子航点任务集合；第一分发单元，用于将全部或部分子航点任务集合分别发送至全部或部分协同主控无人机；以及第一发送单元，用于将中心主控无人机负责的子航点任务集合所包含的子航点任务发送至对应的从属无人机；所述第二分发子模块包括：第二发送单元，用于将协同主控无人机负责的子航点任务集合所包含的子航点任务发送至对应的从属无人机；作为上述技术方案的一种具体实施方式，所述无人机集群中的各无人机均包括：集群标识模块，用于存储该无人机所属无人机集群的集群标识，该集群标识区别于任一其他无人机集群的集群标识。(三)有益效果1、集群任务的分解、分配和发送由主控无人机负责，使得无人机分担了一部分中控系统的工作，减轻了中控系统的信息处理压力，给予了无人机集群更大的自由度，也方便了无人机海量数据的管理，优化了编队任务分配的总计算量；2、中心主控无人机通过对集群航点任务按照层级任务进行分解并借助协同主控无人机的数据处理能力帮助中心主控无人机同步处理任务，加快了将集群航点任务分解为子航点任务的速度，同时还借助协同主控无人机将各子航点任务分发给各从属无人机，提高了无人机集群对收到的集群航点任务的处理速度，减少了无人机集群的反应时间。附图说明以下参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释和说明本专利技术，而不能理解为对本专利技术的保护范围的限制。图1是本专利技术提供的无人机集群任务分解发送方法的其中一种实施例的流程示意图；图2是本专利技术提供的无人机集群任务分解发送方法的另一种实施例的流程示意图；图3是本专利技术提供的无人机集群任务分解发送系本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无人机集群任务分解发送方法，其特征在于，所述无人机集群包括至少1台主控无人机，以及多台与所述主控无人机通信连接的从属无人机；所述无人机集群任务分解发送方法包括：所述主控无人机根据集群航点任务确定需要分解出的子航点任务数量；所述主控无人机根据分解最优原则以及所述子航点任务数量将所述集群航点任务分解为多个子航点任务；所述主控无人机将子航点任务分配并发送至对应的从属无人机；其中，所述分解最优原则包括以下衡量因素中的一种或多种：集群整体能源消耗最小、无人机损耗成本最小、安全事故率最低。

【技术特征摘要】
1.一种无人机集群任务分解发送方法，其特征在于，所述无人机集群包括至少1台主控无人机，以及多台与所述主控无人机通信连接的从属无人机；所述无人机集群任务分解发送方法包括：所述主控无人机根据集群航点任务确定需要分解出的子航点任务数量；所述主控无人机根据分解最优原则以及所述子航点任务数量将所述集群航点任务分解为多个子航点任务；所述主控无人机将子航点任务分配并发送至对应的从属无人机；其中，所述分解最优原则包括以下衡量因素中的一种或多种：集群整体能源消耗最小、无人机损耗成本最小、安全事故率最低。2.根据权利要求1所述的无人机集群任务分解发送方法，其特征在于，所述集群航点任务包含无人机数量信息，所述主控无人机根据所述无人机数量信息确定需要分解出的子航点任务数量。3.根据权利要求2所述的无人机集群任务分解发送方法，其特征在于，所述无人机数量信息包括所述主控无人机数量和所述从属无人机数量。4.根据权利要求1所述的无人机集群任务分解发送方法，其特征在于，所述无人机集群包含至少2台主控无人机，所述至少2台主控无人机的其中1台为中心主控无人机，同一集群内的其他主控无人机均为协同主控无人机，所述协同主控无人机受控于所述中心主控无人机并协助所述中心主控无人机进行集群航点任务的分解与发送。5.根据权利要求4所述的无人机集群任务分解发送方法，其特征在于，所述主控无人机根据分解最优原则以及所述子航点任务数量将所述集群航点任务分解为多个子航点任务具体为：所述中心主控无人机将所述集群航点任务按层级分解为多个层级任务；所述中心主控无人机将部分或全部层级任务发送给各协同主控无人机进行处理；各主控无人机根据分解最优原则对层级任务进行处理；所述协同主控无人机将层级任务处理结果发送给所述中心主控无人机；所述中心主控无人机将各层级任务的处理结果进行进一步处理得到所述多个子航点任务。6.根据权利要求5所述的无人机集群任务分解发送方法，其特征在于，所述主控无人机将子航点任务分配并发送至对应的无人机具体为：所述中心主控无人机将全部或部分子航点任务根据主控无人机的数量划分为多个子航点任务集合；所述中心主控无人机将全部或部分子航点任务集合分别发送至全部或部分协同主控无人机；主控无人机将子航点任务集合包含的子航点任务发送至对应的从属无人机。7.根据权利要求1所述的无人机集群任务分解发送方法，其特征在于，所述无人机集群中的所有无人机均具有相同的集群标识，该集群标识区别于任一其他无人机集群的集群标识。8.一种无人机集群任务分解发送系统，其特征在于，所述无人机集群包括至少1台主控无人机，以及多台与所述主控无人机通信连接的从属无人机；无人机集群任务分解发送系统包括：数量确定模块，用于使所述主控无人机根据集群航点任务确定需要分解出的子...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡华智，刘畅，
申请(专利权)人：广州亿航智能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44