CN113268086A - 一种微型无人机蜂群作战系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种微型无人机蜂群作战系统，包括：数架微型无人机、任务处理终端、手持控制终端。微型无人机整机重量小于100克，内部包括：飞行控制模块、飞行动力系统、GPS定位模块、图像识别模块、链路模块。通过本发明的技术方案，具有便携性和隐秘性的优势，在有限的作战能力和续航条件下，为单兵作战提供有效的侦察打击手段，保证人员避免直接与敌方迎面对战，降低伤亡风险，有效实现了微型无人机蜂群在单兵作战中的应用。
Description
技术领域
本发明属于无人机作战技术技术领域，尤其涉及一种微型无人机蜂群作战系统。
背景技术
无人机蜂群作战系统是由一定数量无人机组成的作战集群，其按照任务要求进行协同作战，具备突防能力强、攻击成本低、作战样式灵活等特点。随着集群技术、自主技术、协同技术等技术的迅速发展，利用数量优势、成本优势、协同优势的无人机蜂群作战概念受到了各国军事领域的高度关注。
微型无人机蜂群是由小于100克的厘米级无人机构成的蜂群作战体系。该量级无人机的特点是：便携性好，单兵可携带多架无人机执行任务；机动性强，能在较小区域内完成各种飞行动作；隐蔽性强，尺寸小难以被发现与打击。利用上述优势，微型无人机蜂群可在防守严密的作战环境下进行目标侦察将战场态势回传指挥员，并能够携带微型攻击载荷如杀伤型炸药、非杀伤型麻醉针等，对目标进行围捕与打击。
然而，微型无人机蜂群系统由于结构、重量、功耗等方面的限制，无人机平台无法采用高性能、高等级、多样化的器件，其在智能程度、航时航程、通信距离、协同能力等方面远不及中大型无人机，故尚无成熟可用的微型无人机蜂群系统在实战场景中应用。因此，需要根据微型无人机的特点，进行蜂群作战系统和运用方法的设计，在实战中发挥作战优势。
公开号为CN106656300A，名称为“一种采用自组网数据链的无人机集群作战系统”的专利，利用无线自组网数据链、光电吊舱、无人机群和地面指挥中心等子系统组成集群作战系统。该系统能够根据战场环境和集群分布情况，将侦察信息通过自组网数据链发送给集群中其他无人机和地面指挥中心，在地面指挥中心的遥控下，完成目标侦察、投弹打击和打击后的评估等任务。这种系统以中型无人机为作战平台执行任务，与微型无人机蜂群的作战场景不同，平台特点和能力差异较大，其方法和流程不能适用于微型无人机蜂群。
公开号为CN211506261U，名称为“一种蜂群作战无人机集群”的专利，利用多架多旋翼无人机携带场态势侦察模块、政治攻心喊话模块、环境监测模块、防暴弹投掷模块、信号干扰屏蔽模块和无线机载基站模块中的任意一种，实现侦察、监测、宣传、攻击、信号干扰屏蔽和提供通信功能，进而对部队进行全程协助。但是该系统体积重量较大、功能多，隐秘性差，无法实现单兵携带部署与指挥。
公开号为CN108901040A，名称为“蜂群无人机的控制方法”的专利，通过对无人机的度分布进行快速估算，再采用平均一致性算法计算全网平均度，根据MOLLY-REED准则判断网络联通性，控制其鲁棒性，解决了蜂群无人机因链路指令变化快，任务执行周期短难以精确控制的问题。该方法主要通过优化网络性能改进控制精度，未涉及利用蜂群进行作战的应用。
公开号为CN110889625A，名称为“一种用于蜂群无人机系统的任务规划方法”的专利，通过确定任务规划的原则并建立任务模型、确定模型的约束条件、对模型进行求解三个步骤实现了蜂群的任务规划流程，其方法更符合异构无人机组成编队执行异质任务且任务满足一定时序约束的蜂群无人机任务规划的需求。该方法未针规划后的作战执行流程进行优化，同为也未针对微型无人机的应用特点进行优化。
公开号为CN111399534A，名称为“多无人机对空中高速运动目标的围捕方法及系统”的专利，提出了根据目标历史运动轨迹预测其运动模式及后续运动轨迹以生成围捕策略的方法，实现了对高速目标进行围捕。这种方法适用于中、小型多旋翼无人机对目标的运动围捕，不适用于能力有限的微型无人机蜂群。
综上，现有的蜂群作战或集群作战系统均已较中大的无人机作为核心作战平台，在作战场景、作战能力、作战流程方面无法直接照搬到体积、重量、能力有限的微型无人机蜂群作战系统中，无法用于对敌方隐秘侦察打击任务中。
发明内容
为了解决上述已有技术存在的不足，本发明提出一种微型无人机蜂群作战系统，具有便携性和隐秘性的优势，在有限的作战能力和续航条件下，为单兵作战提供有效的侦察打击手段，保证人员避免直接与敌方迎面对战，降低伤亡风险。本发明的具体技术方案如下：
一种微型无人机蜂群作战系统，包括：至少8架微型无人机、任务处理终端、手持控制终端，其中，所述微型无人机内部包括：飞行控制模块、飞行动力系统、GPS定位模块、图像识别模块、链路模块、蓝牙模块；
所述任务处理终端通过蓝牙模块与所述手持控制终端通信，接收所述手持控制终端的一键式群控指令，对群控指令进行任务计算获得所有所述微型无人机的控制指令；同时，所述任务处理终端通过所述链路模块与所有所述微型无人机通信，接收所有所述微型无人机的遥测信息进行集中处理，将信息处理结果发送至所述手持控制终端显示，同时根据任务需求向所述微型无人机广播信息；
所述手持控制终端为操作人员提供蜂群管理控制的交互界面，所述手持控制终端根据操作人员的操作生成相应的指令集通过蓝牙模块发送到所述任务处理终端，所述手持控制终端接收所述任务处理终端发送的无人机飞行状态和战场态势信息，向操作人员展示相关内容；所述手持控制终端将操作人员的所有指令操作和所述任务处理终端回传的遥测信息进行存储，用于任务结束后进行数据分析；
所述图像识别模块用于目标识别；所述飞行控制模块用于管理控制飞行状态，接收到所述链路模块传输的指令后控制所述飞行动力系统完成指令操作，且能够在任务中利用所述图像识别模块提供的目标信息进行作战活动；所述GPS定位模块用于所述微型无人机飞行过程中的定位导航；所述链路模块用于与所述任务处理终端通信，通过所述链路模块实现遥控遥测指令的传输。
进一步地，所述微型无人机采用三种作战模式：A模式是自主人体打击，所述微型无人机在目标搜索区域识别到人体后直接打击；B模式是协同人脸打击，在目标搜索区域识别到人体后进行人脸识别，符合目标条件就直接打击，同时召集其余所述微型无人机前来打击；C模式是协同围捕打击，在目标搜索区域识别到人体后进行人脸识别，符合目标条件后召集其余所述微型无人机集结，由蜂群体系进行追踪围捕，待地面确认后进行打击。
进一步地，所述任务处理终端与所有所述微型无人机进行通信的通信方式采用点到多点的主从模式，所述任务处理终端作为主节点，所有所述微型无人机作为从节点。
进一步地，所述微型无人机整机重量小于100克。
一种微型无人机蜂群作战系统的作战方法，所述方法包括所述任务处理终端的工作流程、所述手持控制终端的工作流程、所述微型无人机的工作流程。
进一步地，所述任务处理终端的工作流程为：
A1：接收手持控制终端发送的作战模式指令，并广播至所有微型无人机；
A2：判断作战模式是否携带目标特征，如果携带目标特征则进入步骤A3，否则进入步骤A4；
A3：向微型无人机广播目标特征；
A4：接收手持控制终端发送的规划数据，根据接收的数据和微型无人机的ID号计算各微型无人机对应的规划数据；
A5：依次向每架微型无人机发送对应的规划数据；
A6：接收手持控制终端发送的任务时间和任务启动指令，并广播至所有微型无人机；
A7：根据作战模式，进入相应状态，如果处于A模式则进入步骤A8，如果处于B模式则进入步骤A9，如果处于C模式则进入步骤A10；
A8：进入A模式的作战管理流程：
A8-1：接收微型无人机发送的任务状态，并转发至手持控制终端；
A8-2：根据任务状态判断任务是否完成，完成则结束任务，否则返回步骤A8-1；
A9：进入B模式的作战管理流程：
A9-1：接收微型无人机发送的任务状态，并转发至手持控制终端；
A9-2：判断微型无人机是否锁定目标，锁定则进入步骤A9-3，否则返回步骤A9-1；
A9-3：向所有微型无人机广播目标锁定状态进行目标打击，如果多架微型无人机锁定目标，以收到的第一条锁定状态为准进行广播；
A9-4：根据任务状态判断任务是否完成，完成则结束任务，否则返回步骤A9-1；
A10：进入C模式的作战管理流程：
A10-1：接收微型无人机发送的任务状态，并转发至手持控制终端；
A10-2：判断微型无人机是否锁定目标，锁定则进入步骤A10-3，否则返回步骤A10-1；
A10-3：向所有微型无人机广播目标锁定状态进行目标围捕，如果多架微型无人机锁定目标，以收到的第一条锁定状态为准进行广播；
A10-4：根据任务状态判断是否完成围捕，如果完成则进入步骤A10-5，否则返回步骤A10-1；
A10-5：判断是否收到打击指令，如果接收到则进入步骤A10-6，否则返回步骤A10-1；
A10-6：广播打击指令至所有微型无人机；
A10-7：接收微型无人机发送的打击状态并转发至手持控制终端；
A10-8：判断是否打击完成，完成则结束任务，否则返回步骤A10-7。
进一步地，所述手持控制终端的工作流程为：
B1：操作人员通过交互界面配置作战模式；
B2：根据作战模式进入相应流程：
在A模式下，向任务处理终端发送作战模式；
在B模式和C模式下，待操作人员输入目标人脸图像后，向任务处理终端发送作战模式及目标特征；
B3：操作人员通过交互界面规划搜索区域，向任务处理终端发送规划数据；
B4：操作人员通过交互界面配置任务时间，向任务处理终端发送任务时间和启动指令；
B5：根据作战模式，进入相应状态，如果处于A模式或B模式则进入步骤B6，如果处于C模式则进入步骤B7；
B6：进入A模式和B模式的作战管理流程：
B6-1：接收任务处理终端发送的任务状态，将状态在交互界面上进行显示；
B6-2：判断任务是否完成，如果完成则结束任务，否则返回步骤B6-1；
B7：进入C模式的作战管理流程：
B7-1：接收任务处理终端发送的任务状态，将状态在交互界面上进行显示；
B7-2：判断微型无人机是否锁定目标，锁定则进入步骤B7-3，否则返回步骤B7-1；
B7-3：操作人员通过交互界面启动打击任务，向任务处理终端发送打击指令；
B7-4：接收任务处理终端发送的打击状态，将状态在交互界面上进行显示；
B7-5：判断是否打击完成，完成则结束任务，否则返回步骤B7-1。
进一步地，所述微型无人机的工作流程为：
C1：接收任务处理终端发送的作战模式指令，并配置为相应模式；
C2：根据作战模式判断是否需要目标特征，如果需要目标特征则进入步骤C3，否则进入步骤C4；
C3：接收任务处理终端发送的规划数据并进行任务配置；
C4：接收任务处理终端发送的任务时间和任务启动指令并进行配置；
C5：按照任务规划起飞进入航线；
C6：根据作战模式，进入相应状态，如果处于A模式则进入步骤C7，如果处于B模式则进入步骤C8，如果处于C模式则进入步骤C9；
C7：进入A模式的作战管理流程：
C7-1：判断任务是否超时，如果超时则结束任务，否则进入步骤C7-2；
C7-2：搜索任务航线中的人体目标，搜索到后则进入锁定状态；
C7-3：如果锁定目标则进入步骤C7-4，否则进入步骤C7-5；
C7-4：调整姿态对准目标进行打击；
C7-5：发送任务状态至任务处理终端；
C7-6：判断打击是否完成，如果是则结束任务，否则返回步骤C7-1；
C8：进入B模式的作战管理流程：
C8-1：判断任务是否超时，如果超时则结束任务，否则进入步骤C8-2；
C8-2：搜索任务航线中的人体目标并识别人脸，识别到后则进入锁定状态；
C8-3：如果锁定目标则进入步骤C8-4，否则进入步骤C8-5；
C8-4：判断是否收到他机目标锁定状态，收到则进入步骤C8-5，否则进入步骤C8-6；
C8-5：根据目标状态向目标靠拢，进入步骤C8-7；
C8-6：调整姿态对准目标进行打击；
C8-7：发送任务状态至任务处理终端；
C8-8：判断打击是否完成，如果是则结束任务，否则返回步骤C8-1；
C9：进入C模式的作战管理流程：
C9-1：判断任务是否超时，如果超时则结束任务，否则进入步骤C9-2；
C9-2：搜索任务航线中的人体目标并识别人脸，识别到后则进入锁定状态；
C9-3：如果锁定目标则进入步骤C9-4，否则进入步骤C9-5；
C9-4：跟随目标进行飞行，保持目标始终在图像的中心，进入步骤C9-7；
C9-5：判断是否收到他机目标锁定状态，收到则进入步骤C9-6，否则进入步骤C9-7；
C9-6：根据目标状态向目标靠拢，进入步骤C9-7；
C9-7：发送任务状态至任务处理终端；
C9-8：判断是否收到打击指令，如果接收到则进入步骤C9-9，否则返回步骤C9-1；
C9-9调整姿态对准目标进行打击；
C9-10：发送任务状态至任务处理终端；
C9-11：判断打击是否完成，如果是则结束任务，否则返回步骤C9-7。
本发明的有益效果在于：
1.利用微型无人机构成蜂群作战体系，在战场上具有目标小、噪声低、机动灵活的优势，不易被发现与打击，具有较强的隐蔽性。
2.采用小于100克的厘米级微型无人机平台，单兵可携带规模为数十架的整套作战系统，在单独行动时能够避免与敌方正面交战，有利于保护人员安全。
3.针对单兵作战场景提供三种作战模式，可由操作人员进行一键式操作，实现无人机蜂群的快速任务规划和打击，在紧急情况下，能够以最快的时间实现无人机蜂群的任务启动，降低操作人员面临的风险。
4.采用独立的任务处理终端进行任务管理，一方面将系统中所有无人机的任务管理转移到地面，降低对机上运算资源的需求，另一方面通过蓝牙与手持控制终端连接，可采用通用性平板或者手机作为硬件平台安装蜂群作战管理软件，便于与其他类型单兵作战终端集成。
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，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，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，可以根据这些附图获得其他的附图。其中：
图1是微小型无人机蜂群作战系统的整体结构示意图；
图2是微小型无人机内部结构示意图；
图3是任务处理终端配置过程的工作流程图；
图4是任务处理终端进入自主人体打击模式的工作流程图；
图5是任务处理终端进入协同人脸打击模式的工作流程图；
图6是任务处理终端进入协同围捕打击模式的工作流程图；
图7是手持控制终端配置过程的工作流程图；
图8是手持控制终端进入自主人体打击模式的工作流程图；
图9是手持控制终端进入协同人脸打击模式的工作流程图；
图10是手持控制终端进入协同围捕打击模式的工作流程图；图11是微小型无人机配置过程的工作流程图；
图12是微小型无人机进入自主人体打击模式的工作流程图；
图13是微小型无人机进入协同人脸打击模式的工作流程图；
图14是微小型无人机进入协同围捕打击模式的工作流程图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
现有的无人机蜂群系统通常采用中大型无人机平台，利用宽裕的机载空间和带载能力安装各种类型任务载荷以完成作战任务。但是，这种方法存在一定不足：
体积重量大，整套作战系统需要采用专用车辆或者多人背负运输，无法实现单兵携行作战，在交通不便或者人员不足的情况运输困难；
部署时间长，通常采用折叠或者拆解的方式进行运输，到达部署现场后，需要进行展开或组装，导致行动时间拖延，有可能错过最佳攻击时机。
隐蔽能力差，飞行时目标明显且噪声大，易被敌方发现并击落，同时也易被敌方根据飞行方向进行溯源，暴露操作人员位置。
本发明的一种微型无人机蜂群作战系统，针对传统无人机蜂群系统存在的上述问题提出了新的思路，能够应用于单兵隐秘作战中，避免人员与敌方进行正面交战。
如图1-2所示，一种微型无人机蜂群作战系统，包括：至少8架微型无人机、任务处理终端、手持控制终端，其中，微型无人机内部包括：飞行控制模块、飞行动力系统、GPS定位模块、图像识别模块、链路模块、蓝牙模块；
任务处理终端通过蓝牙模块与手持控制终端通信，接收手持控制终端的一键式群控指令，对群控指令进行任务计算获得所有微型无人机的控制指令；同时，任务处理终端通过链路模块与所有微型无人机通信，接收所有微型无人机的遥测信息进行集中处理，将信息处理结果发送至手持控制终端显示，同时根据任务需求向微型无人机广播信息；通信方式采用点到多点的主从模式，任务处理终端作为主节点，微型无人机作为从节点。
手持控制终端为操作人员提供蜂群管理控制的交互界面，操作人员通过手持控制终端进行搜索区域规划、作战模式配置、作战指令下达等操作，手持控制终端根据操作人员的操作生成相应的指令集通过蓝牙模块发送到任务处理终端，手持控制终端接收任务处理终端发送的无人机飞行状态和战场态势信息，向操作人员展示相关内容；手持控制终端将操作人员的所有指令操作和任务处理终端回传的遥测信息进行存储，用于任务结束后进行数据分析；
图像识别模块用于目标识别，采用人工智能算法，通过人体识别和人脸识别的模式对目标进行判别，为无人机提供精准的导引信息进行打击；飞行控制模块用于管理控制飞行状态，接收到链路模块传输的指令后控制飞行动力系统完成指令操作，且能够在任务中利用图像识别模块提供的目标信息进行定位、追踪、围捕、打击等作战活动；GPS定位模块用于微型无人机飞行过程中的定位导航；链路模块用于与任务处理终端通信，通过链路模块实现遥控遥测指令的传输。
在一些实施方式中，微型无人机采用三种作战模式：A模式是自主人体打击，微型无人机在目标搜索区域识别到人体后直接打击；B模式是协同人脸打击，在目标搜索区域识别到人体后进行人脸识别，符合目标条件就直接打击，同时召集其余微型无人机前来打击；C模式是协同围捕打击，在目标搜索区域识别到人体后进行人脸识别，符合目标条件后召集其余微型无人机集结，由蜂群体系进行追踪围捕，待地面确认后进行打击。
在一些实施方式中，任务处理终端与所有微型无人机进行通信的通信方式采用点到多点的主从模式，任务处理终端作为主节点，所有微型无人机作为从节点。
较佳地，微型无人机整机重量小于100克。
一种微型无人机蜂群作战系统的作战方法，方法包括任务处理终端的工作流程、手持控制终端的工作流程、微型无人机的工作流程。
如图3-图6所示，任务处理终端的工作流程为：
A1：接收手持控制终端发送的作战模式指令，并广播至所有微型无人机；
A2：判断作战模式是否携带目标特征，如果携带目标特征则进入步骤A3，否则进入步骤A4；
A3：向微型无人机广播目标特征；
A4：接收手持控制终端发送的规划数据，根据接收的数据和微型无人机的ID号计算各微型无人机对应的规划数据；
A5：依次向每架微型无人机发送对应的规划数据；
A6：接收手持控制终端发送的任务时间和任务启动指令，并广播至所有微型无人机；
A7：根据作战模式，进入相应状态，如果处于A模式则进入步骤A8，如果处于B模式则进入步骤A9，如果处于C模式则进入步骤A10；
A8：进入A模式的作战管理流程：
A8-1：接收微型无人机发送的任务状态，并转发至手持控制终端；
A8-2：根据任务状态判断任务是否完成，完成则结束任务，否则返回步骤A8-1；
A9：进入B模式的作战管理流程：
A9-1：接收微型无人机发送的任务状态，并转发至手持控制终端；
A9-2：判断微型无人机是否锁定目标，锁定则进入步骤A9-3，否则返回步骤A9-1；
A9-3：向所有微型无人机广播目标锁定状态进行目标打击，如果多架微型无人机锁定目标，以收到的第一条锁定状态为准进行广播；
A9-4：根据任务状态判断任务是否完成，完成则结束任务，否则返回步骤A9-1；
A10：进入C模式的作战管理流程：
A10-1：接收微型无人机发送的任务状态，并转发至手持控制终端；
A10-2：判断微型无人机是否锁定目标，锁定则进入步骤A10-3，否则返回步骤A10-1；
A10-3：向所有微型无人机广播目标锁定状态进行目标围捕，如果多架微型无人机锁定目标，以收到的第一条锁定状态为准进行广播；
A10-4：根据任务状态判断是否完成围捕，如果完成则进入步骤A10-5，否则返回步骤A10-1；
A10-5：判断是否收到打击指令，如果接收到则进入步骤A10-6，否则返回步骤A10-1；
A10-6：广播打击指令至所有微型无人机；
A10-7：接收微型无人机发送的打击状态并转发至手持控制终端；
A10-8：判断是否打击完成，完成则结束任务，否则返回步骤A10-7。
如图7-图10所示，手持控制终端的工作流程为：
B1：操作人员通过交互界面配置作战模式；
B2：根据作战模式进入相应流程：
在A模式下，向任务处理终端发送作战模式；
在B模式和C模式下，待操作人员输入目标人脸图像后，向任务处理终端发送作战模式及目标特征；
B3：操作人员通过交互界面规划搜索区域，向任务处理终端发送规划数据；
B4：操作人员通过交互界面配置任务时间，向任务处理终端发送任务时间和启动指令；
B5：根据作战模式，进入相应状态，如果处于A模式或B模式则进入步骤B6，如果处于C模式则进入步骤B7；
B6：进入A模式和B模式的作战管理流程：
B6-1：接收任务处理终端发送的任务状态，将状态在交互界面上进行显示；
B6-2：判断任务是否完成，如果完成则结束任务，否则返回步骤B6-1；
B7：进入C模式的作战管理流程：
B7-1：接收任务处理终端发送的任务状态，将状态在交互界面上进行显示；
B7-2：判断微型无人机是否锁定目标，锁定则进入步骤B7-3，否则返回步骤B7-1；
B7-3：操作人员通过交互界面启动打击任务，向任务处理终端发送打击指令；
B7-4：接收任务处理终端发送的打击状态，将状态在交互界面上进行显示；
B7-5：判断是否打击完成，完成则结束任务，否则返回步骤B7-1。
如图11-图14所示，微型无人机的工作流程为：
C1：接收任务处理终端发送的作战模式指令，并配置为相应模式；
C2：根据作战模式判断是否需要目标特征，如果需要目标特征则进入步骤C3，否则进入步骤C4；
C3：接收任务处理终端发送的规划数据并进行任务配置；
C4：接收任务处理终端发送的任务时间和任务启动指令并进行配置；
C5：按照任务规划起飞进入航线；
C6：根据作战模式，进入相应状态，如果处于A模式则进入步骤C7，如果处于B模式则进入步骤C8，如果处于C模式则进入步骤C9；
C7：进入A模式的作战管理流程：
C7-1：判断任务是否超时，如果超时则结束任务，否则进入步骤C7-2；
C7-2：搜索任务航线中的人体目标，搜索到后则进入锁定状态；
C7-3：如果锁定目标则进入步骤C7-4，否则进入步骤C7-5；
C7-4：调整姿态对准目标进行打击；
C7-5：发送任务状态至任务处理终端；
C7-6：判断打击是否完成，如果是则结束任务，否则返回步骤C7-1；
C8：进入B模式的作战管理流程：
C8-1：判断任务是否超时，如果超时则结束任务，否则进入步骤C8-2；
C8-2：搜索任务航线中的人体目标并识别人脸，识别到后则进入锁定状态；
C8-3：如果锁定目标则进入步骤C8-4，否则进入步骤C8-5；
C8-4：判断是否收到他机目标锁定状态，收到则进入步骤C8-5，否则进入步骤C8-6；
C8-5：根据目标状态向目标靠拢，进入步骤C8-7；
C8-6：调整姿态对准目标进行打击；
C8-7：发送任务状态至任务处理终端；
C8-8：判断打击是否完成，如果是则结束任务，否则返回步骤C8-1；
C9：进入C模式的作战管理流程：
C9-1：判断任务是否超时，如果超时则结束任务，否则进入步骤C9-2；
C9-2：搜索任务航线中的人体目标并识别人脸，识别到后则进入锁定状态；
C9-3：如果锁定目标则进入步骤C9-4，否则进入步骤C9-5；
C9-4：跟随目标进行飞行，保持目标始终在图像的中心，进入步骤C9-7；
C9-5：判断是否收到他机目标锁定状态，收到则进入步骤C9-6，否则进入步骤C9-7；
C9-6：根据目标状态向目标靠拢，进入步骤C9-7；
C9-7：发送任务状态至任务处理终端；
C9-8：判断是否收到打击指令，如果接收到则进入步骤C9-9，否则返回步骤C9-1；
C9-9调整姿态对准目标进行打击；
C9-10：发送任务状态至任务处理终端；
C9-11：判断打击是否完成，如果是则结束任务，否则返回步骤C9-7。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种微型无人机蜂群作战系统，其特征在于，包括：至少8架微型无人机、任务处理终端、手持控制终端，其中，所述微型无人机内部包括：飞行控制模块、飞行动力系统、GPS定位模块、图像识别模块、链路模块、蓝牙模块；
所述任务处理终端通过蓝牙模块与所述手持控制终端通信，接收所述手持控制终端的一键式群控指令，对群控指令进行任务计算获得所有所述微型无人机的控制指令；同时，所述任务处理终端通过所述链路模块与所有所述微型无人机通信，接收所有所述微型无人机的遥测信息进行集中处理，将信息处理结果发送至所述手持控制终端显示，同时根据任务需求向所述微型无人机广播信息；
所述手持控制终端为操作人员提供蜂群管理控制的交互界面，所述手持控制终端根据操作人员的操作生成相应的指令集通过蓝牙模块发送到所述任务处理终端，所述手持控制终端接收所述任务处理终端发送的无人机飞行状态和战场态势信息，向操作人员展示相关内容；所述手持控制终端将操作人员的所有指令操作和所述任务处理终端回传的遥测信息进行存储，用于任务结束后进行数据分析；
所述图像识别模块用于目标识别；所述飞行控制模块用于管理控制飞行状态，接收到所述链路模块传输的指令后控制所述飞行动力系统完成指令操作，且能够在任务中利用所述图像识别模块提供的目标信息进行作战活动；所述GPS定位模块用于所述微型无人机飞行过程中的定位导航；所述链路模块用于与所述任务处理终端通信，通过所述链路模块实现遥控遥测指令的传输。
2.根据权利要求1所述的一种微型无人机蜂群作战系统，其特征在于，所述微型无人机采用三种作战模式：A模式是自主人体打击，所述微型无人机在目标搜索区域识别到人体后直接打击；B模式是协同人脸打击，在目标搜索区域识别到人体后进行人脸识别，符合目标条件就直接打击，同时召集其余所述微型无人机前来打击；C模式是协同围捕打击，在目标搜索区域识别到人体后进行人脸识别，符合目标条件后召集其余所述微型无人机集结，由蜂群体系进行追踪围捕，待地面确认后进行打击。
3.根据权利要求1或2所述的一种微型无人机蜂群作战系统，其特征在于，所述任务处理终端与所有所述微型无人机进行通信的通信方式采用点到多点的主从模式，所述任务处理终端作为主节点，所有所述微型无人机作为从节点。
4.根据权利要求1或2所述的一种微型无人机蜂群作战系统，其特征在于，所述微型无人机整机重量小于100克。
5.根据权利要求1或2所述的一种微型无人机蜂群作战系统的作战方法，其特征在于，所述方法包括所述任务处理终端的工作流程、所述手持控制终端的工作流程、所述微型无人机的工作流程。
6.根据权利要求5所述的一种微型无人机蜂群作战系统的作战方法，其特征在于，所述任务处理终端的工作流程为：
A1：接收手持控制终端发送的作战模式指令，并广播至所有微型无人机；
A2：判断作战模式是否携带目标特征，如果携带目标特征则进入步骤A3，否则进入步骤A4；
A3：向微型无人机广播目标特征；
A4：接收手持控制终端发送的规划数据，根据接收的数据和微型无人机的ID号计算各微型无人机对应的规划数据；
A5：依次向每架微型无人机发送对应的规划数据；
A6：接收手持控制终端发送的任务时间和任务启动指令，并广播至所有微型无人机；
A7：根据作战模式，进入相应状态，如果处于A模式则进入步骤A8，如果处于B模式则进入步骤A9，如果处于C模式则进入步骤A10；
A8：进入A模式的作战管理流程：
A8-1：接收微型无人机发送的任务状态，并转发至手持控制终端；
A8-2：根据任务状态判断任务是否完成，完成则结束任务，否则返回步骤A8-1；
A9：进入B模式的作战管理流程：
A9-1：接收微型无人机发送的任务状态，并转发至手持控制终端；
A9-2：判断微型无人机是否锁定目标，锁定则进入步骤A9-3，否则返回步骤A9-1；
A9-3：向所有微型无人机广播目标锁定状态进行目标打击，如果多架微型无人机锁定目标，以收到的第一条锁定状态为准进行广播；
A9-4：根据任务状态判断任务是否完成，完成则结束任务，否则返回步骤A9-1；
A10：进入C模式的作战管理流程：
A10-1：接收微型无人机发送的任务状态，并转发至手持控制终端；
A10-2：判断微型无人机是否锁定目标，锁定则进入步骤A10-3，否则返回步骤A10-1；
A10-3：向所有微型无人机广播目标锁定状态进行目标围捕，如果多架微型无人机锁定目标，以收到的第一条锁定状态为准进行广播；
A10-4：根据任务状态判断是否完成围捕，如果完成则进入步骤A10-5，否则返回步骤A10-1；
A10-5：判断是否收到打击指令，如果接收到则进入步骤A10-6，否则返回步骤A10-1；
A10-6：广播打击指令至所有微型无人机；
A10-7：接收微型无人机发送的打击状态并转发至手持控制终端；
A10-8：判断是否打击完成，完成则结束任务，否则返回步骤A10-7。
7.根据权利要求5所述的一种微型无人机蜂群作战系统的作战方法，其特征在于，所述手持控制终端的工作流程为：
B1：操作人员通过交互界面配置作战模式；
B2：根据作战模式进入相应流程：
在A模式下，向任务处理终端发送作战模式；
在B模式和C模式下，待操作人员输入目标人脸图像后，向任务处理终端发送作战模式及目标特征；
B3：操作人员通过交互界面规划搜索区域，向任务处理终端发送规划数据；
B4：操作人员通过交互界面配置任务时间，向任务处理终端发送任务时间和启动指令；
B5：根据作战模式，进入相应状态，如果处于A模式或B模式则进入步骤B6，如果处于C模式则进入步骤B7；
B6：进入A模式和B模式的作战管理流程：
B6-1：接收任务处理终端发送的任务状态，将状态在交互界面上进行显示；
B6-2：判断任务是否完成，如果完成则结束任务，否则返回步骤B6-1；
B7：进入C模式的作战管理流程：
B7-1：接收任务处理终端发送的任务状态，将状态在交互界面上进行显示；
B7-2：判断微型无人机是否锁定目标，锁定则进入步骤B7-3，否则返回步骤B7-1；
B7-3：操作人员通过交互界面启动打击任务，向任务处理终端发送打击指令；
B7-4：接收任务处理终端发送的打击状态，将状态在交互界面上进行显示；
B7-5：判断是否打击完成，完成则结束任务，否则返回步骤B7-1。
8.根据权利要求5所述的一种微型无人机蜂群作战系统的作战方法，其特征在于，所述微型无人机的工作流程为：
C1：接收任务处理终端发送的作战模式指令，并配置为相应模式；
C2：根据作战模式判断是否需要目标特征，如果需要目标特征则进入步骤C3，否则进入步骤C4；
C3：接收任务处理终端发送的规划数据并进行任务配置；
C4：接收任务处理终端发送的任务时间和任务启动指令并进行配置；
C5：按照任务规划起飞进入航线；
C6：根据作战模式，进入相应状态，如果处于A模式则进入步骤C7，如果处于B模式则进入步骤C8，如果处于C模式则进入步骤C9；
C7：进入A模式的作战管理流程：
C7-1：判断任务是否超时，如果超时则结束任务，否则进入步骤C7-2；
C7-2：搜索任务航线中的人体目标，搜索到后则进入锁定状态；
C7-3：如果锁定目标则进入步骤C7-4，否则进入步骤C7-5；
C7-4：调整姿态对准目标进行打击；
C7-5：发送任务状态至任务处理终端；
C7-6：判断打击是否完成，如果是则结束任务，否则返回步骤C7-1；
C8：进入B模式的作战管理流程：
C8-1：判断任务是否超时，如果超时则结束任务，否则进入步骤C8-2；
C8-2：搜索任务航线中的人体目标并识别人脸，识别到后则进入锁定状态；
C8-3：如果锁定目标则进入步骤C8-4，否则进入步骤C8-5；
C8-4：判断是否收到他机目标锁定状态，收到则进入步骤C8-5，否则进入步骤C8-6；
C8-5：根据目标状态向目标靠拢，进入步骤C8-7；
C8-6：调整姿态对准目标进行打击；
C8-7：发送任务状态至任务处理终端；
C8-8：判断打击是否完成，如果是则结束任务，否则返回步骤C8-1；
C9：进入C模式的作战管理流程：
C9-1：判断任务是否超时，如果超时则结束任务，否则进入步骤C9-2；
C9-2：搜索任务航线中的人体目标并识别人脸，识别到后则进入锁定状态；
C9-3：如果锁定目标则进入步骤C9-4，否则进入步骤C9-5；
C9-4：跟随目标进行飞行，保持目标始终在图像的中心，进入步骤C9-7；
C9-5：判断是否收到他机目标锁定状态，收到则进入步骤C9-6，否则进入步骤C9-7；
C9-6：根据目标状态向目标靠拢，进入步骤C9-7；
C9-7：发送任务状态至任务处理终端；
C9-8：判断是否收到打击指令，如果接收到则进入步骤C9-9，否则返回步骤C9-1；
C9-9调整姿态对准目标进行打击；
C9-10：发送任务状态至任务处理终端；
C9-11：判断打击是否完成，如果是则结束任务，否则返回步骤C9-7。
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