CN109961657A - 一种无人机调配方法、无人机及控制台 - Google Patents

一种无人机调配方法、无人机及控制台 Download PDF

Info

Publication number
CN109961657A
CN109961657A CN201910155936.4A CN201910155936A CN109961657A CN 109961657 A CN109961657 A CN 109961657A CN 201910155936 A CN201910155936 A CN 201910155936A CN 109961657 A CN109961657 A CN 109961657A
Authority
CN
China
Prior art keywords
unmanned plane
request
planes
uav targets
return voyage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201910155936.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109961657B (zh
Inventor
崔琪楣
曾昭丽
王英泽
张雪菲
陶小峰
张平
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing University of Posts and Telecommunications
Original Assignee
Beijing University of Posts and Telecommunications
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing University of Posts and Telecommunications filed Critical Beijing University of Posts and Telecommunications
Priority to CN201910155936.4A priority Critical patent/CN109961657B/zh
Publication of CN109961657A publication Critical patent/CN109961657A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109961657B publication Critical patent/CN109961657B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G5/00—Traffic control systems for aircraft, e.g. air-traffic control [ATC]
    • G08G5/0043—Traffic management of multiple aircrafts from the ground
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G5/00—Traffic control systems for aircraft, e.g. air-traffic control [ATC]
    • G08G5/0047—Navigation or guidance aids for a single aircraft
    • G08G5/0069—Navigation or guidance aids for a single aircraft specially adapted for an unmanned aircraft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)
  • Navigation (AREA)

Abstract

本发明实施例提供一种无人机调配方法、无人机及控制台。方法包括：若任一无人机检测到能量小于下限，则生成返航请求并向第一候选机群进行广播；若在预设时间段内未接收到第一候选机群中任一候选无人机广播的切换请求，则向控制台发送返航请求，以供控制台将任一无人机的编号和位置信息发送给第二候选机群中的目标无人机，使得目标无人机根据任一无人机的编号生成切换请求，并在位置信息对应位置的预设范围内进行广播；根据接收到的目标无人机广播的切换请求中携带的任一无人机的编号，对目标无人机进行验证，完成调配。无人机间可直接通信也可通过控制台通信，提高了无人机调配的效率和无人机的可持续使用性，保持了组网系统的稳定性和鲁棒性。

Description

一种无人机调配方法、无人机及控制台
技术领域
本发明实施例涉及无人机技术领域，尤其涉及一种无人机调配方法、无人机及控制台。
背景技术
无人机(Unmanned Aerial Vehicle，UAV)，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞行器。目前，无人机已被应用于很多方面，对无人机自组网的研究的方向和深度也逐渐变广变深。但是，在无人机自组网的研究中，无人机能量有限一直是一个不可避免也尚未解决的问题，对于无人机自组网系统来说，若其中的任一无人机能量消耗殆尽，则会脱离组网系统，这必然会导致组网系统的不稳定，严重时会导致组网系统瘫痪，不能正常工作。
现在大部分无人机自组网的研究中都没有考虑无人机能量有限的问题，或者，仅通过无人机能量来划分主节点和从节点的方式来达到组网系统更长的使用寿命以及更好的稳定性。
目前无人机自组网系统多采用星型拓扑结构、树状拓扑结构、网状拓扑结构、环形拓扑结构和混合拓扑结构等，但无论哪种结构，无论怎么安排无人机在组网系统中的位置，其都有能量耗尽的时候，因此当前这种静态的组网模式已经不适合无人机自组网系统这种多变的网络结构了，必须做出改进。因此，提出一种当一个或多个无人机能量耗尽时如何保证组网系统稳定性的方法亟待解决。
发明内容
针对现有技术中存在的技术问题，本发明实施例提供一种无人机调配方法、无人机及控制台。
第一方面，本发明实施例提供一种无人机调配方法，包括：
若无人机自组网系统中的任一无人机检测到自身的能量小于预设下限，则生成携带有所述任一无人机的编号和位置信息的返航请求，并向第一候选机群中的所有无人机进行广播；
若在预设时间段内未接收到所述第一候选机群中任一候选无人机广播的根据所述任一无人机的编号生成的切换请求，则向控制台发送所述返航请求，以供所述控制台将所述返航请求中携带的所述任一无人机的编号和位置信息发送给第二候选机群中的目标无人机，以使得所述目标无人机根据所述任一无人机的编号生成切换请求，并在所述位置信息对应位置的预设范围内进行广播；
根据接收到的所述目标无人机广播的切换请求中携带的所述任一无人机的编号，对所述目标无人机进行验证，并当验证通过后，与所述目标无人机进行切换，完成调配。
第二方面，本发明实施例提供一种无人机调配方法，包括：
接收无人机自组网系统中的任一无人机发送的携带有所述任一无人机的编号和位置信息的返航请求；
将所述返航请求中携带的任一无人机的编号和位置信息发送给第二候选机群中的目标无人机，以供所述目标无人机根据所述任一无人机的编号生成切换请求，并在所述位置信息对应位置的预设范围内进行广播，以使得所述任一无人机根据接收到的所述目标无人机广播的切换请求中携带的所述任一无人机的编号，对所述目标无人机进行验证，并当验证通过后，与所述目标无人机进行切换，完成调配。
第三方面，本发明实施例提供一种无人机，包括：
能量检测模块，用于若无人机自组网系统中的任一无人机检测到自身的能量小于预设下限，则生成携带有所述任一无人机的编号和位置信息的返航请求，并向第一候选机群中的所有无人机进行广播；
返航请求转发模块，用于若在预设时间段内未接收到所述第一候选机群中任一候选无人机广播的根据所述任一无人机的编号生成的切换请求，则向控制台发送所述返航请求，以供所述控制台将所述返航请求中携带的所述任一无人机的编号和位置信息发送给第二候选机群中的目标无人机，以使得所述目标无人机根据所述任一无人机的编号生成切换请求，并在所述位置信息对应位置的预设范围内进行广播；
切换模块，用于根据接收到的所述目标无人机广播的切换请求中携带的所述任一无人机的编号，对所述目标无人机进行验证，并当验证通过后，与所述目标无人机进行切换，完成调配。
第四方面，本发明实施例提供一种控制台，包括：
返航请求接收模块，用于接收无人机自组网系统中的任一无人机发送的携带有所述任一无人机的编号和位置信息的返航请求；
发送模块，用于将所述返航请求中携带的任一无人机的编号和位置信息发送给第二候选机群中的目标无人机，以供所述目标无人机根据所述任一无人机的编号生成切换请求，并在所述位置信息对应位置的预设范围内进行广播，以使得所述任一无人机根据接收到的所述目标无人机广播的切换请求中携带的所述任一无人机的编号，对所述目标无人机进行验证，并当验证通过后，与所述目标无人机进行切换，完成调配。
第五方面，本发明实施例提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如第一方面或第二方面所提供的方法的步骤。
第六方面，本发明实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如第一方面或第二方面所提供的方法的步骤。
本发明实施例提供的一种无人机调配方法、无人机及控制台，通过为无人机设定能量检测模块，能够实时监控无人机的能量，使得在能量低于预设下限时，及时进行切换以完成调配，提高了无人机调配的效率和无人机的可持续使用性，保持了组网系统的稳定性和鲁棒性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种无人机自组网系统的结构示意图；
图2为本发明一实施例提供的一种无人机调配方法流程图；
图3为本发明实施例提供的一种能量检测模块的结构示意图；
图4为本发明另一实施例提供的一种无人机调配方法流程图；
图5为本发明一实施例提供的一种无人机间的切换信令交互图；
图6为本发明另一实施例提供的一种无人机间的切换信令交互图；
图7为本发明一实施例提供的一种无人机的结构示意图；
图8为本发明实施例提供的一种控制台的结构示意图；
图9为本发明实施例提供的一种电子设备的实体结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明实施例提供的一种无人机自组网系统的结构示意图，如图1所示，该系统包括多个无人机，为了描述方便，可将每一个无人机称为一个节点。无人机X0为中心节点，其他无人机均由中心节点进行分级和编号，无人机Xi,j为第i级第j个节点。中心节点可将自身的编号和其他节点的编号通过基站发送给控制台，使得控制台可以根据不同的编号识别对应的无人机。
需要说明的是，X0可通过基站与控制台进行通信，其他无人机可先与X0进行通信，并通过X0与基站进行通信，最终通过基站与控制台进行通信。
图2为本发明一实施例提供的一种无人机调配方法流程图，该方法的执行主体为组网系统中的任一个无人机，如图2所示，该方法包括：
步骤201，若无人机自组网系统中的任一无人机检测到自身的能量小于预设下限，则生成携带有所述任一无人机的编号和位置信息的返航请求，并向第一候选机群中的所有无人机进行广播；
步骤202，若在预设时间段内未接收到所述第一候选机群中任一候选无人机广播的根据所述任一无人机的编号生成的切换请求，则向控制台发送所述返航请求，以供所述控制台将所述返航请求中携带的所述任一无人机的编号和位置信息发送给第二候选机群中的目标无人机，以使得所述目标无人机根据所述任一无人机的编号生成切换请求，并在所述位置信息对应位置的预设范围内进行广播；
步骤203，根据接收到的所述目标无人机广播的切换请求中携带的所述任一无人机的编号，对所述目标无人机进行验证，并当验证通过后，与所述目标无人机进行切换，完成调配。
首先，需要说明的是，对于无人机自组网系统中的任一个无人机，其都具有一个能量检测模块，以下对该模块进行说明：
能量可以有多种表现形式，在本发明实施例中，将能量优选为电量，即，能量检测模块用于检测无人机的电量。现在已经有许多成熟的电池电量检测的方法，主要分为以下两种：一是基于电压的电量检测技术；二是利用库伦计数仪，通过检测流入流出电池的电量实时跟踪电池剩余电量。本发明实施例中的能量检测模块基于第二种检测方法，对无人机的电量进行检测。
进一步地，结合图3对发明实施例中的无人机中的能量检测模块进行具体说明。图3为本发明实施例提供的一种能量检测模块的结构示意图，如图3所示，该模块具体包括：
库伦电量计算单元31、AD转换单元32、阈值对比单元33和数据发送单元34。
其中，库伦电量计算单元31用于获取无人机的剩余电量，并将剩余电量发送给AD转换单元32。AD转换单元32将剩余电量转换为剩余电量值后，将其发送至阈值对比单元33。阈值对比单元33中预先设置好了电量下限也即本发明实施例中的预设下限，电量下限应根据具体执行任务的距离和无人机飞行功率等因素来确定，阈值对比单元33将接收到的剩余电量值与电量下限进行对比，当前者小于后者时，触发数据发送单元34，使得数据发送单元34生成携带有该无人机的编号和位置信息的返航请求，并向第一候选机群中的所有无人机进行广播。其中，返航请求代表该无人机的电量过低并请求返航。
需要说明的是，第一候选机群为组网系统的替补机群，其中包含若干个无人机，这若干个无人机通常处于同一预设的地理范围内，该预设的地理范围通常与组网系统相隔较近，当组网系统中存在某一无人机需要被替换时，先向第一候选机群中的所有无人机广播该返航请求。
若在预设时间段内未接收到第一候选机群中任一候选无人机广播的根据所述任一无人机的编号生成的切换请求，则证明第一候选机群中没有可以用于替换该无人机的无人机，此时，该无人机将切换请求发送至控制台。
当控制台接收到返航请求后，会从第二候选机群中选定一个无人机也即本发明实施例中的目标无人机，用来替换组网系统中发送返航请求的无人机。需要说明的是，第二候选机群为组网系统的替补机群，其中包含若干个无人机，这若干个无人机通常处于同一预设的地理范围内，当组网系统中存在某一无人机需要被替换时，可从第二候选机群中选择一个无人机以进行替换。需要说明的是，第二候选机群通常与组网系统相隔较远。以下对控制台从第二候选机群中选定目标无人机的方式进行说明：
方式一：通常来说，第二候选机群中无人机的数量众多，为了找到目标无人机，首先需要缩小选择范围。在此，首先，控制台确定第二候选机群中每一无人机是否处于空闲状态，将所有处于空闲状态即非工作状态的无人机组成第一无人机集合；然后，控制台获取第一无人机集合中每一无人机的能量，将能量大于能量阈值的所有无人机组成第二无人机集合。对于第二无人机集合，根据能量值的大小顺序或基于随机选取策略，选取一个无人机并作为目标无人机。其中，根据能量值的大小顺序，选取一个无人机并作为目标无人机，即，可以将第二无人机集合中能量值最大的无人机作为目标无人机，也可将能量值次大的无人机作为目标无人机，本发明实施例对此不作具体限定。基于随机选取策略，选取一个无人机并作为目标无人机，即，从第二无人机集合中随机选取一个作为目标无人机。
需要说明的是，能量阈值根据可根据实际场景具体设定，在本发明实施例中，可根据控制台接收到的返航请求中携带的请求返航的无人机的位置信息来确定，具体确定方式为：根据请求返航的无人机的位置信息和第二候选机群的位置信息，计算请求返航的无人机和第二候选机群的距离，根据距离计算第二候选机群中无人机飞往请求返航的无人机处所需的能量，并预估第二候选机群中无人机与请求返航的无人机进行替换后在组网系统中执行任务所需的能量，将上述两个能量相加求和得到能量阈值。
方式二：控制台在第二候选机群中随机选取一个无人机，并与其通信，判断其是否处于空闲状态，并当其处于空闲状态时，获取其能量并与预设的能量阈值进行对比，若其能量大于能量阈值，则将其作为目标无人机，否则，从第二候选机群中重新选取一个无人机并重复执行上述过程，直至确定目标无人机。
控制台从第二候选机群中选定了目标无人机后，将接收到的返航请求中携带的发送返航请求的无人机的编号和位置信息发送给目标无人机。目标无人机根据接收到的发送返航请求的无人机的编号生成切换请求，并飞往发送返航请求的无人机的位置信息对应位置的预设范围内后，将该切换请求进行广播。
需要说明的是，发送返航请求的无人机的位置信息为实时位置信息，可以为经纬度坐标等。预设范围通常指以发送返航请求的无人机的位置信息所对应的位置的经纬度为中心，距离该中心一定距离的空间范围，范围可根据实际情况具体设定，本发明实施例对此不作具体限定。
具体地，当目标无人机飞往所接收到的位置信息对应位置的预设范围内后，将该切换请求进行广播。这时，组网系统中的若干个无人机将会接收到目标无人机广播的切换请求，这若干个无人机中的每一无人机均会根据该切换请求对目标无人机进行验证。
具体地，验证过程为：每一无人机获取切换请求中携带的编号，若编号与自身的编号一致，则验证通过，否则，验证不通过。需要说明的是，这若干个无人机中的每一无人机对目标无人机进行验证的原因在于，判断目标无人机是否为与自身进行切换的无人机，若判断结果为是，则验证通过。需要说明的是，此处的切换即是指：用目标无人机替换组网系统中发送返航请求的无人机，以继续与组网系统中的其他无人机协同配合完成工作任务，保持组网系统的稳定性。当验证通过后，发送返航请求的无人机与目标无人机进行切换。
上述的步骤201和202所做的发送返航请求的工作，以及步骤203所做的将目标无人机与组网系统中发送返航请求无人机切换的工作，可以统称为无人机的调配操作，因此，当组网系统中的某一无人机与目标无人机完成切换后，即可看作完成调配。
本发明实施例提供的方法，通过为无人机设定能量检测模块，能够实时监控无人机的能量，使得在能量低于预设下限时，及时进行切换以完成调配，提高了无人机调配的效率和无人机的可持续使用性，保持了组网系统的稳定性和鲁棒性。
在上述各实施例的基础上，本发明实施例对验证过程进行具体说明。即，根据接收到的所述目标无人机广播的切换请求中携带的所述任一无人机的编号，对所述目标无人机进行验证，包括：
将所述切换请求中携带的所述任一无人机的编号与自身的编号进行比对，若一致，则验证通过。
具体地，目标无人机广播的切换请求中携带有发送返航请求的无人机的编号，组网系统中的若干个能够接收到该切换请求的无人机均将切换请求中携带的编号与自身的编号进行比对以判定两者是否一致，若一致，则该无人机对目标无人机验证通过，否则，验证不通过。
在上述各实施例的基础上，本发明实施例还包括：
若在预设时间段内接收到所述第一候选机群中任一候选无人机广播的根据所述任一无人机的编号生成的切换请求，则根据所述切换请求中携带的所述任一无人机的编号，对所述任一候选无人机进行验证，并当验证通过后，与所述任一候选无人机进行切换，完成调配。
具体地，若在预设时间段内接收到第一候选机群中任一候选无人机广播的根据该任一无人机的编号生成的切换请求，则不执行上述实施例中的步骤202和步骤203，而直接根据所述切换请求中携带的该任一无人机的编号，对该任一候选无人机进行验证，并当验证通过后，与该任一候选无人机进行切换，完成调配。
图4为本发明另一实施例提供的一种无人机调配方法流程图，该方法的执行主体为控制台，如图4所示，该方法包括：
步骤401，接收无人机自组网系统中的任一无人机发送的携带有所述任一无人机的编号和位置信息的返航请求；
步骤402，将所述返航请求中携带的任一无人机的编号和位置信息发送给第二候选机群中的目标无人机，以供所述目标无人机根据所述任一无人机的编号生成切换请求，并在所述位置信息对应位置的预设范围内进行广播，以使得所述任一无人机根据接收到的所述目标无人机广播的切换请求中携带的所述任一无人机的编号，对所述目标无人机进行验证，并当验证通过后，与所述目标无人机进行切换，完成调配。
具体地，控制台可以与无人机自组网系统中的任一无人机进行通信。对于组网系统中的任一个无人机来说，若该无人机检测到自身的能量小于预设下限时，则会生成携带有该任一无人机的编号和位置信息的返航请求，并向第一候选机群中的所有无人机进行广播，若在预设时间段内未接收到该第一候选机群中任一候选无人机广播的根据该任一无人机的编号生成的切换请求，则会向控制台发送该返航请求。
当控制台接收到返航请求后，会从第二候选机群中选定一个无人机也即本发明实施例中的目标无人机，用来替换组网系统中发送返航请求的无人机。
对控制台从第二候选机群中选定目标无人机的方式已在上述实施例中详细说明，此处不再赘述。
控制台从第二候选机群中选定了目标无人机后，将接收到的返航请求中携带的发送返航请求的无人机的编号和位置信息发送给目标无人机。目标无人机根据接收到的发送返航请求的无人机的编号生成切换请求，并飞往发送返航请求的无人机的位置信息对应位置的预设范围内后，将该切换请求进行广播。
需要说明的是，发送返航请求的无人机的位置信息为实时位置信息，可以为经纬度坐标等。预设范围通常指以发送返航请求的无人机的位置信息所对应的位置的经纬度为中心，距离该中心一定距离的空间范围，范围可根据实际情况具体设定，本发明实施例对此不作具体限定。
当目标无人机飞往所接收到的位置信息对应位置的预设范围内后，将该切换请求进行广播。这时，组网系统中的若干个无人机将会接收到目标无人机广播的切换请求，这若干个无人机中的每一无人机均会根据该切换请求对目标无人机进行验证。
具体地，验证过程为：每一无人机获取切换请求中携带的编号，若编号与自身的编号一致，则验证通过，否则，验证不通过。需要说明的是，这若干个无人机中的每一无人机对目标无人机进行验证的原因在于，判断目标无人机是否为与自身进行切换的无人机，若判断结果为是，则验证通过。需要说明的是，此处的切换即是指：用目标无人机替换组网系统中发送返航请求的无人机，以继续与组网系统中的其他无人机协同配合完成工作任务，保持组网系统的稳定性。当验证通过后，发送返航请求的无人机与目标无人机进行切换。
上述的步骤401所做的接收返航请求并将返航请求，以及步骤402所做的将返航请求中携带的信息发送给第二候选机群中的目标无人机，从而使得目标无人机与组网系统中发送返航请求无人机切换的工作，可以统称为无人机的调配操作，因此，当组网系统中的某一无人机与目标无人机完成切换后，即可看作完成调配。
本发明实施例提供的方法，通过控制台将接收到的返航请求中携带的信息发送给第二候选机群中的目标无人机，从而使得目标无人机与发送返航请求的无人机进行切换，完成调配，提高了无人机调配的效率和无人机的可持续使用性，保持了组网系统的稳定性和鲁棒性。
在上述各实施例的基础上，本发明实施例对确定目标无人机的过程进行具体说明。即，将所述返航请求中携带的任一无人机的编号和位置信息发送给第二候选机群中的目标无人机，之前还包括：
从所述第二候选机群中，确定处于空闲状态的所有无人机，组成第一无人机集合；
从所述第一无人机集合中，确定能量大于能量阈值的所有无人机，组成第二无人机集合；
从所述第二无人机集合中，根据能量值的大小顺序或基于随机选取策略，选取一个无人机作为所述目标无人机。
具体地，当控制台接收到返航请求后，会从第二候选机群中选定一个无人机也即本发明实施例中的目标无人机，用来替换组网系统中发送返航请求的无人机。需要说明的是，第二候选机群为组网系统的替补机群，其中包含若干个无人机，这若干个无人机通常处于同一预设的地理范围内，当组网系统中存在某一无人机需要被替换时，可从第二候选机群中选择一个无人机以进行替换。以下对控制台从第二候选机群中选定目标无人机的方式进行说明：
通常来说，第二候选机群中无人机的数量众多，为了找到目标无人机，首先需要缩小选择范围。在此，首先，控制台确定第二候选机群中每一无人机是否处于空闲状态，将所有处于空闲状态即非工作状态的无人机组成第一无人机集合；然后，控制台获取第一无人机集合中每一无人机的能量，将能量大于能量阈值的所有无人机组成第二无人机集合。对于第二无人机集合，根据能量值的大小顺序或基于随机选取策略，选取一个无人机并作为目标无人机。其中，根据能量值的大小顺序，选取一个无人机并作为目标无人机，即，可以将第二无人机集合中能量值最大的无人机作为目标无人机，也可将能量值次大的无人机作为目标无人机，本发明实施例对此不作具体限定。基于随机选取策略，选取一个无人机并作为目标无人机，即，从第二无人机集合中随机选取一个作为目标无人机。
需要说明的是，能量阈值根据可根据实际场景具体设定，在本发明实施例中，可根据控制台接收到的返航请求中携带的请求返航的无人机的位置信息来确定，具体确定方式为：根据请求返航的无人机的位置信息和第二候选机群的位置信息，计算请求返航的无人机和第二候选机群的距离，根据距离计算第二候选机群中无人机飞往请求返航的无人机处所需的能量，并预估第二候选机群中无人机与请求返航的无人机进行替换后在组网系统中执行任务所需的能量，将上述两个能量相加求和得到能量阈值。
以下具体描述切换过程中无人机间的信令交互，对于无人机与无人机的切换的部分，可分为两种情况，当发送切换请求的无人机为中心节点X0时，其具体切换过程如图5所示，否则如图6所示。
图5为本发明一实施例提供的一种无人机间的切换信令交互图，如图5所示，发送返航请求的为无人机X0，即中心节点，目标无人机为B，与X0直接建立通信连接的是第1级的所有无人机，将以X0为中心节点的组网中除X0和第一级无人机以外的所有无人机称为剩余所有无人机，切换过程如下：
a、当目标无人机B到达无人机X0的位置信息对应位置的预设范围内后，广播切换请求，该切换请求中携带有X0的编号。
b、组网系统中接收到该切换请求的无人机均会将该切换请求中携带的X0的编号与自身的编号对比，其中，只有X0接收到该切换请求后才会发现切换请求中携带的X0的编号与自身的编号一致，此时，X0为B分配连入系统的ID，并将该ID和自身所记录的所有无人机的信息反馈给B。
c、将为B分配的ID发送给除X0以外的其他所有无人机，使其他所有无人机重新记录该ID，重新配置资源。
d、向所有第1级的无人机发送切换请求，该切换请求中携带有B的ID。
e、第1级的无人机收到切换请求后，反馈给X0，B可以连入的信号。
f、X0向B发送可以开始连入系统的信号。
g、B向所有第1级的无人机发送连入请求，该连入请求携带有自身的ID。
h、只有第1级的无人机才会允许B接入，建立通信连接。
i、每一个第1级的无人机连接完成后，向X0反馈已经建立通信连接的信号。
j、当X0收到所有第1级的无人机都与B建立通信连接的反馈后，向其他所有无人机发送断开连接和释放存储资源的信号。
k、当X0收到所有第1级的无人机都与B建立通信连接的反馈后，向B发送切换完成的信号。
l、B收到切换完成的信号后，向X0发送可以返航的信息和返航位置信息。
需要说明的是，可以返航的信息用于告知X0可以返航，返航位置信息为X0返航目的地的位置信息。
图6为本发明另一实施例提供的一种无人机间的切换信令交互图，如图6所示，发送返航请求的为无人机为Xi,j，即非中心节点以外的其他节点，目标无人机为B，与Xi,j直接建立连接的无人机为C、D、E…，切换过程如下：
a、a1：当无人机B到达无人机Xi,j的位置信息对应位置的预设范围内后，广播切换请求，该切换请求中携带有Xi,j的编号。a2：组网系统中接收到该切换请求的无人机均会将该切换请求中携带的Xi,j的编号与自身的编号对比，其中，只有Xi,j接收到该切换请求后才会发现切换请求中携带的Xi,j的编号与自身的编号一致，则Xi,j与X0通信，请求切换。
b、X0为B分配连入系统的ID和资源，并反馈给Xi,j。
c、Xi,j给B发送连入系统ID和资源分配。
d、Xi,j向与自身有直接通信连接的所有无人机(C、D、E等)发送B连入的请求，该请求中携带有B的ID。
e、无人机C、D、E等收到请求后，反馈给Xi,j，B可以连入的信号。
f、Xi,j向B发送可以开始连入系统的信号。
g、B向无人机C、D、E等发送连入请求，该请求中携带有X0分配的ID。
h、C、D、E等与B建立通信连接，允许接入。
i、连接完成后，C、D、E等向Xi,j反馈已经与B建立通信的信号。
j、当Xi,j收到C、D、E等反馈的已经与B建立通信的信号后，向X0发送所有通信建立完成的信号，释放为Xi,j分配的资源。
k、向C、D、E等无人机发送断开连接和释放存储资源的信号。
l、Xi,j向B发送切换完成的信号。
m、B收到通切换完成的信号后，向Xi,j发送可以返航的信息和返航位置信息。
需要说明的是，可以返航的信息用于告知Xi,j可以返航，返航位置信息为Xi,j返航目的地的位置信息。
图7为本发明一实施例提供的一种无人机的结构示意图，需要说明的是，该无人机为组网系统中的无人机，如图7所示，该无人机包括：
能量检测模块701，用于若无人机自组网系统中的任一无人机检测到自身的能量小于预设下限，则生成携带有所述任一无人机的编号和位置信息的返航请求，并向第一候选机群中的所有无人机进行广播；返航请求转发模块702，用于若在预设时间段内未接收到所述第一候选机群中任一候选无人机广播的根据所述任一无人机的编号生成的切换请求，则向控制台发送所述返航请求，以供所述控制台将所述返航请求中携带的所述任一无人机的编号和位置信息发送给第二候选机群中的目标无人机，以使得所述目标无人机根据所述任一无人机的编号生成切换请求，并在所述位置信息对应位置的预设范围内进行广播；切换模块703，用于根据接收到的所述目标无人机广播的切换请求中携带的所述任一无人机的编号，对所述目标无人机进行验证，并当验证通过后，与所述目标无人机进行切换，完成调配。
本发明实施例提供的无人机，具体执行上述各方法实施例流程，具体请详见上述各方法实施例的内容，此处不再赘述。本发明实施例提供的无人机，通过为无人机设定能量检测模块，能够实时监控无人机的能量，使得在能量低于预设下限时，及时进行切换以完成调配，提高了无人机调配的效率和无人机的可持续使用性，保持了组网系统的稳定性和鲁棒性。
图8为本发明实施例提供的一种控制台的结构示意图，如图8所示，该控制台包括：
返航请求接收模块801，用于接收无人机自组网系统中的任一无人机发送的携带有所述任一无人机的编号和位置信息的返航请求；发送模块802，用于将所述返航请求中携带的任一无人机的编号和位置信息发送给第二候选机群中的目标无人机，以供所述目标无人机根据所述任一无人机的编号生成切换请求，并在所述位置信息对应位置的预设范围内进行广播，以使得所述任一无人机根据接收到的所述目标无人机广播的切换请求中携带的所述任一无人机的编号，对所述目标无人机进行验证，并当验证通过后，与所述目标无人机进行切换，完成调配。
本发明实施例提供的控制台，具体执行上述各方法实施例流程，具体请详见上述各方法实施例的内容，此处不再赘述。本发明实施例提供的控制台，通过控制台将接收到的返航请求中携带的信息发送给第二候选机群中的目标无人机，从而使得目标无人机与发送返航请求的无人机进行切换，完成调配，提高了无人机调配的效率和无人机的可持续使用性，保持了组网系统的稳定性和鲁棒性。
图9为本发明实施例提供的一种电子设备的实体结构示意图，如图9所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)901、通信接口(Communications Interface)902、存储器(memory)903和通信总线904，其中，处理器901，通信接口902，存储器903通过通信总线904完成相互间的通信。处理器901可以调用存储在存储器903上并可在处理器901上运行的计算机程序，以执行上述各实施例提供的方法，例如包括：若无人机自组网系统中的任一无人机检测到自身的能量小于预设下限，则生成携带有所述任一无人机的编号和位置信息的返航请求，并向第一候选机群中的所有无人机进行广播；若在预设时间段内未接收到所述第一候选机群中任一候选无人机广播的根据所述任一无人机的编号生成的切换请求，则向控制台发送所述返航请求，以供所述控制台将所述返航请求中携带的所述任一无人机的编号和位置信息发送给第二候选机群中的目标无人机，以使得所述目标无人机根据所述任一无人机的编号生成切换请求，并在所述位置信息对应位置的预设范围内进行广播；根据接收到的所述目标无人机广播的切换请求中携带的所述任一无人机的编号，对所述目标无人机进行验证，并当验证通过后，与所述目标无人机进行切换，完成调配。或者，接收无人机自组网系统中的任一无人机发送的携带有所述任一无人机的编号和位置信息的返航请求；将所述返航请求中携带的任一无人机的编号和位置信息发送给第二候选机群中的目标无人机，以供所述目标无人机根据所述任一无人机的编号生成切换请求，并在所述位置信息对应位置的预设范围内进行广播，以使得所述任一无人机根据接收到的所述目标无人机广播的切换请求中携带的所述任一无人机的编号，对所述目标无人机进行验证，并当验证通过后，与所述目标无人机进行切换，完成调配。
此外，上述的存储器903中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各实施例提供的传输方法，例如包括：若无人机自组网系统中的任一无人机检测到自身的能量小于预设下限，则生成携带有所述任一无人机的编号和位置信息的返航请求，并向第一候选机群中的所有无人机进行广播；若在预设时间段内未接收到所述第一候选机群中任一候选无人机广播的根据所述任一无人机的编号生成的切换请求，则向控制台发送所述返航请求，以供所述控制台将所述返航请求中携带的所述任一无人机的编号和位置信息发送给第二候选机群中的目标无人机，以使得所述目标无人机根据所述任一无人机的编号生成切换请求，并在所述位置信息对应位置的预设范围内进行广播；根据接收到的所述目标无人机广播的切换请求中携带的所述任一无人机的编号，对所述目标无人机进行验证，并当验证通过后，与所述目标无人机进行切换，完成调配。或者，接收无人机自组网系统中的任一无人机发送的携带有所述任一无人机的编号和位置信息的返航请求；将所述返航请求中携带的任一无人机的编号和位置信息发送给第二候选机群中的目标无人机，以供所述目标无人机根据所述任一无人机的编号生成切换请求，并在所述位置信息对应位置的预设范围内进行广播，以使得所述任一无人机根据接收到的所述目标无人机广播的切换请求中携带的所述任一无人机的编号，对所述目标无人机进行验证，并当验证通过后，与所述目标无人机进行切换，完成调配。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种无人机调配方法，其特征在于，包括：
若无人机自组网系统中的任一无人机检测到自身的能量小于预设下限，则生成携带有所述任一无人机的编号和位置信息的返航请求，并向第一候选机群中的所有无人机进行广播；
若在预设时间段内未接收到所述第一候选机群中任一候选无人机广播的根据所述任一无人机的编号生成的切换请求，则向控制台发送所述返航请求，以供所述控制台将所述返航请求中携带的所述任一无人机的编号和位置信息发送给第二候选机群中的目标无人机，以使得所述目标无人机根据所述任一无人机的编号生成切换请求，并在所述位置信息对应位置的预设范围内进行广播；
根据接收到的所述目标无人机广播的切换请求中携带的所述任一无人机的编号，对所述目标无人机进行验证，并当验证通过后，与所述目标无人机进行切换，完成调配。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据接收到的所述目标无人机广播的切换请求中携带的所述任一无人机的编号，对所述目标无人机进行验证，包括：
将所述切换请求中携带的所述任一无人机的编号与自身的编号进行比对，若一致，则验证通过。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
若在预设时间段内接收到所述第一候选机群中任一候选无人机广播的根据所述任一无人机的编号生成的切换请求，则根据所述切换请求中携带的所述任一无人机的编号，对所述任一候选无人机进行验证，并当验证通过后，与所述任一候选无人机进行切换，完成调配。
4.一种无人机调配方法，其特征在于，包括：
接收无人机自组网系统中的任一无人机发送的携带有所述任一无人机的编号和位置信息的返航请求；
将所述返航请求中携带的任一无人机的编号和位置信息发送给第二候选机群中的目标无人机，以供所述目标无人机根据所述任一无人机的编号生成切换请求，并在所述位置信息对应位置的预设范围内进行广播，以使得所述任一无人机根据接收到的所述目标无人机广播的切换请求中携带的所述任一无人机的编号，对所述目标无人机进行验证，并当验证通过后，与所述目标无人机进行切换，完成调配。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，将所述返航请求中携带的任一无人机的编号和位置信息发送给第二候选机群中的目标无人机，之前还包括：
从所述第二候选机群中，确定处于空闲状态的所有无人机，组成第一无人机集合；
从所述第一无人机集合中，确定能量大于能量阈值的所有无人机，组成第二无人机集合；
从所述第二无人机集合中，根据能量值的大小顺序或基于随机选取策略，选取一个无人机作为所述目标无人机。
6.一种无人机，其特征在于，包括：
能量检测模块，用于若无人机自组网系统中的任一无人机检测到自身的能量小于预设下限，则生成携带有所述任一无人机的编号和位置信息的返航请求，并向第一候选机群中的所有无人机进行广播；
返航请求转发模块，用于若在预设时间段内未接收到所述第一候选机群中任一候选无人机广播的根据所述任一无人机的编号生成的切换请求，则向控制台发送所述返航请求，以供所述控制台将所述返航请求中携带的所述任一无人机的编号和位置信息发送给第二候选机群中的目标无人机，以使得所述目标无人机根据所述任一无人机的编号生成切换请求，并在所述位置信息对应位置的预设范围内进行广播；
切换模块，用于根据接收到的所述目标无人机广播的切换请求中携带的所述任一无人机的编号，对所述目标无人机进行验证，并当验证通过后，与所述目标无人机进行切换，完成调配。
7.一种控制台，其特征在于，包括：
返航请求接收模块，用于接收无人机自组网系统中的任一无人机发送的携带有所述任一无人机的编号和位置信息的返航请求；
发送模块，用于将所述返航请求中携带的任一无人机的编号和位置信息发送给第二候选机群中的目标无人机，以供所述目标无人机根据所述任一无人机的编号生成切换请求，并在所述位置信息对应位置的预设范围内进行广播，以使得所述任一无人机根据接收到的所述目标无人机广播的切换请求中携带的所述任一无人机的编号，对所述目标无人机进行验证，并当验证通过后，与所述目标无人机进行切换，完成调配。
8.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至5任一项所述方法的步骤。
9.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述方法的步骤。
CN201910155936.4A 2019-03-01 2019-03-01 一种无人机调配方法、无人机及控制台 Active CN109961657B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910155936.4A CN109961657B (zh) 2019-03-01 2019-03-01 一种无人机调配方法、无人机及控制台

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910155936.4A CN109961657B (zh) 2019-03-01 2019-03-01 一种无人机调配方法、无人机及控制台

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109961657A true CN109961657A (zh) 2019-07-02
CN109961657B CN109961657B (zh) 2020-10-27

Family

ID=67023993

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910155936.4A Active CN109961657B (zh) 2019-03-01 2019-03-01 一种无人机调配方法、无人机及控制台

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109961657B (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113115267A (zh) * 2021-04-12 2021-07-13 西华大学 多机协同作业方法、多机协同作业装置和系统
CN113259629A (zh) * 2021-05-12 2021-08-13 生态环境部华南环境科学研究所 一种排污口排查工作量分配系统
WO2021189186A1 (zh) * 2020-03-23 2021-09-30 Oppo广东移动通信有限公司 一种通信控制方法及其相关设备
CN113950063A (zh) * 2020-07-15 2022-01-18 重庆丰鸟无人机科技有限公司 无线通信网络组网方法、装置、计算机设备和存储介质
CN114200964A (zh) * 2022-02-17 2022-03-18 南京信息工程大学 一种无人机集群协同侦察覆盖分布式自主优化方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140319272A1 (en) * 2013-04-29 2014-10-30 The Boeing Company Device and method for use with unmanned aerial vehicles
CN104166355A (zh) * 2014-07-16 2014-11-26 深圳市大疆创新科技有限公司 电动无人机及其智能电量保护方法
CN105259911A (zh) * 2015-07-22 2016-01-20 北京佰才邦技术有限公司 可移动载体的控制方法、系统及无人机的控制系统
CN107733521A (zh) * 2017-10-31 2018-02-23 北京邮电大学 一种无人机数据传输方法、装置及系统
CN109062250A (zh) * 2018-08-17 2018-12-21 北京臻迪科技股份有限公司 无人机控制方法及装置
CN109240329A (zh) * 2018-09-13 2019-01-18 深圳市道通智能航空技术有限公司 一种无人机返航控制方法、装置、无人机

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140319272A1 (en) * 2013-04-29 2014-10-30 The Boeing Company Device and method for use with unmanned aerial vehicles
CN104166355A (zh) * 2014-07-16 2014-11-26 深圳市大疆创新科技有限公司 电动无人机及其智能电量保护方法
CN105259911A (zh) * 2015-07-22 2016-01-20 北京佰才邦技术有限公司 可移动载体的控制方法、系统及无人机的控制系统
CN107733521A (zh) * 2017-10-31 2018-02-23 北京邮电大学 一种无人机数据传输方法、装置及系统
CN109062250A (zh) * 2018-08-17 2018-12-21 北京臻迪科技股份有限公司 无人机控制方法及装置
CN109240329A (zh) * 2018-09-13 2019-01-18 深圳市道通智能航空技术有限公司 一种无人机返航控制方法、装置、无人机

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021189186A1 (zh) * 2020-03-23 2021-09-30 Oppo广东移动通信有限公司 一种通信控制方法及其相关设备
CN113950063A (zh) * 2020-07-15 2022-01-18 重庆丰鸟无人机科技有限公司 无线通信网络组网方法、装置、计算机设备和存储介质
CN113950063B (zh) * 2020-07-15 2024-06-28 重庆丰鸟无人机科技有限公司 无线通信网络组网方法、装置、计算机设备和存储介质
CN113115267A (zh) * 2021-04-12 2021-07-13 西华大学 多机协同作业方法、多机协同作业装置和系统
CN113115267B (zh) * 2021-04-12 2023-04-07 西华大学 多机协同作业方法、多机协同作业装置和系统
CN113259629A (zh) * 2021-05-12 2021-08-13 生态环境部华南环境科学研究所 一种排污口排查工作量分配系统
CN114200964A (zh) * 2022-02-17 2022-03-18 南京信息工程大学 一种无人机集群协同侦察覆盖分布式自主优化方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN109961657B (zh) 2020-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109961657A (zh) 一种无人机调配方法、无人机及控制台
CN106026308A (zh) 一种无人机充电的方法及装置
CN104662995B (zh) 一种连接网络的方法、装置及系统
CN103746911A (zh) 一种sdn网络结构及其通信方法
CN105529788A (zh) 无人机电池充电方法、系统及无人机
CN105071508A (zh) 一种电动汽车智能充电方法及其充电系统
CN109391505A (zh) 网络实例管理方法及相关设备
CN105515105B (zh) 充电桩信息监测方法和系统
JP7432059B2 (ja) 充電制御方法、装置、およびシステム、サーバ、ならびに媒体
CN109911201A (zh) 无人机自动续航方法及自动续航无人机
KR101866645B1 (ko) 전기차 충전 제어 장치 및 방법
CN106208044A (zh) 充电桩与配电变压器协调运行方法和装置
CN106708050A (zh) 一种图像采集方法及能够自主移动的设备
CN109857135A (zh) 一种无人机控制方法、装置、终端设备及存储介质
CN108233443A (zh) 基于无人机的充电方法、充电控制装置和无人机
CN104348732A (zh) 拓扑结构发现方法及装置
CN107591850B (zh) 无线传感器网络充电方法及装置
CN110015095A (zh) 一种对可移动设备进行充电的方法及设备
CN107636551A (zh) 一种飞行控制方法、装置及智能终端
Bozkaya et al. BS-on-air: Optimum UAV localization for resilient ultra dense networks
CN105554180B (zh) 一种配电箱内主从断路器的连接方法及配电箱
CN109714435B (zh) 一种云平台视频收集和处理系统及其方法
CN108233444A (zh) 基于无人机的充电控制方法、装置和无人机
CN105359489A (zh) 一种资源调度方法、装置及系统
CN106303929B (zh) 一种资源分区聚合方法和装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant