CN111954268A - 一种基于小型无人机的协作资源再分配方法及*** - Google Patents

一种基于小型无人机的协作资源再分配方法及*** Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种基于小型无人机的协作资源再分配方法及***，包括：步骤M1：由多个UAV‑R组成的UAV‑WRP为停靠的UAV‑RT进行初次无线资源分配；步骤M2：初次无线资源分配结束后，UAV‑RT脱离UAV‑WRP前去执行任务；步骤M3：当UAV‑RT携带资源即将耗尽时，飞回并重新停靠在UAV‑WRP侧，UAV‑WRP采用一定的资源分配策略对停靠的UAV‑RT进行协作资源再分配；步骤M4：当UAV‑WRP的剩余资源总量低于预设值时，拆分出多个UAV‑R去资源站补充无线资源，重新飞回组成UAV‑WRP；本发明可以更加有效的进行无人机资源调度，促进小型无人机之间相互协作，共同完成大型复杂任务。

Description

一种基于小型无人机的协作资源再分配方法及***
技术领域
本发明涉及资源分配调度领域，具体地，涉及一种基于小型无人机的协作资源再分配方法及***，更为具体地，涉及小型无人机协作资源分配平台，以及无线协作资源再分配方法。
背景技术
随着科技的发展，无人机技术正式朝着小型化方向发展，然而无人机小型化和任务执行能力的提高是一对显著的矛盾。通过小型无人机之间的资源协作，可以有效地解决这一矛盾。为此，本发明将研究重点集中在基于小型无人机的无线资源协作与优化理论方面。
为了便于理解本发明的研究内容，我们先给出几种可能的基于磁性联结的无人机组合示意图。图1所示为以六旋翼无人机为例的四种组合形状：(a)线形，可适用于丛林、室内等任务执行环境空间受限的场景；(b)和(c)分别是面状和环形,可适用于任务执行环境空间不受限的场景；(d)任意形状，可以根据任务需要进行自由组合，甚至进行拟态，以满足特殊场景下的特殊需要。
在组合状态下，我们假设无人机的各种无线资源，包括电池电量资源、计算资源、缓存资源等，可以在一定的约束条件下相互协作。不失去一般性，我们在图2中给出了基于小型无人机的无线资源协作简化模型。在此模型中，编号分别为1,4和i的无人机代表携带着资源且有任务执行的无人机(UAV-RT)；而编号为2,3,5,6的无人机代表只进行资源协作且无任何任务执行的无人机(UAV-R)。通过预先设定或根据任务执行的先后顺序，我们这里将第4号无人机作为组合状态下的无线资源调度中心(Resource Scheduling Center，RSC)。此外，在图2中，代表第m个任务对第n类无线资源的消耗需求；代表第i个无人机携带的第j类无线资源的总量。
在执行任务时，如果UAV-RT所携带的资源不能满足任务执行的需求，通过磁性联结，UAV-R可以将其携带的资源与UAV-RT协作共享。当无人机完成组合后，各无人机先预测自己在执行任务或进行协作时所需要的各类资源，并统计当前自己所剩余的资源，然后将这些信息主动上报到RSC，RSC再根据各个无人机的需要，统一进行资源的分配和优化。由于无线任务会随着空间和时间动态地变化，无人机的资源状态也在动态变化，因此RSC需要动态地汇总个无人机的资源信息，并对资源进行合理的分配。
专利文献CN109190978A(申请号：201811017379.1)公开了一种基于量子鸟群演化机制的无人机资源分配方法，属于无人机自主控制领域。本发明方法的步骤为：建立无人机资源分配模型；确定无人机执行任务的种类，初始化量子鸟群；根据适应度函数进行适应度计算，并确定群体的全局最佳位置；通过量子旋转门和量子非门更新量子位置并测量；根据适应度函数进行适应度计算；更新每只量子鸟的局部最佳位置和整个群体的全局最佳位置；判断是否达到最大迭代次数，若达到则输出群体全局最佳位置，并映射为任务资源矩阵。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于小型无人机的协作资源再分配方法及***。
根据本发明提供的一种基于小型无人机的协作资源再分配方法，包括：
步骤M1：由多个UAV-R组成的UAV-WRP为停靠的UAV-RT进行初次无线资源分配；
步骤M2：初次无线资源分配结束后，UAV-RT脱离UAV-WRP前去执行任务；
步骤M3：当UAV-RT携带资源即将耗尽时，飞回并重新停靠在UAV-WRP侧，UAV-WRP采用一定的资源分配策略对停靠的UAV-RT进行协作资源再分配；
步骤M4：当UAV-WRP的剩余资源总量低于预设值时，拆分出多个UAV-R去资源站补充无线资源，重新飞回组成UAV-WRP；
所述UAV-R表示携带无线资源的无人机；
所述UAV-WRP表示无人机无线资源池；
所述UAV-RT既携带无线资源又需要执行任务的无人机。
优选地，所述步骤M1包括：由多个UAV-R通过磁性连接组成的UAV-WRP；
所述无线资源包括计算资源、存储资源、通信资源和/或能量资源。
优选地，所述步骤M3中资源分配策略包括：无任务优先级的无线资源再分配和有任务优先级的无线资源再分配；
所述无任务优先级的无线资源再分配包括基于先到先得的无线资源再分配策略和基于同步反向拍卖的无线资源再分配策略；
所述有任务优先级的无线资源再分配包括考虑任务优先级的异步无线资源再分配策略、考虑任务优先级的同步无线资源再分配策略和考虑任务优先级的同步反向拍卖无线资源再分配策略。
优选地，所述基于先到先得的无线资源再分配策略包括根据UAV-RT停靠的先后顺序分配无线资源，且资源分配的过程不会中断；
所述基于同步反向拍卖的无线资源再分配策略包括基于固定的资源分配时间，根据固定的资源分配时间前到达UAV-RT的包括资源需求量、资源消耗速度和待完成任务总量参数，优化任务整体消耗资源为任务完成的总效能，通过统一的同步反向拍卖决定资源分配。
优选地，所述考虑任务优先级的异步无线资源再分配策略包括在UAV-RT到达时间分散的情况下，按照到达的先后顺序分配无线资源；而在UAV-RT到达时间集中，且资源总量相对有限的情况下，任务优先级高的UAV-RT会打断优先级低的UAV-RT的资源分配过程；
所述考虑任务优先级的同步无线资源再分配策略包括基于固定的资源分配周期，UAV-WRP会优先将资源分配给周期内任务优先级高的UAV-RT，若优先级相同，则考虑优先分配资源需求量高的UAV-RT或资源消耗慢的UAV-RT；
所述考虑任务优先级的同步反向拍卖无线资源再分配策略包括基于固定的资源分配周期，根据固定的资源分配时间前到达UAV-RT的包括任务优先级、资源需求量、资源消耗速度和待完成任务总量参数，优化任务整体消耗资源为任务完成的总效能，通过统一的同步反向拍卖决定资源分配。
根据本发明提供的一种基于小型无人机的协作资源再分配***，包括：
模块M1：由多个UAV-R组成的UAV-WRP为停靠的UAV-RT进行初次无线资源分配；
模块M2：初次无线资源分配结束后，UAV-RT脱离UAV-WRP前去执行任务；
模块M3：当UAV-RT携带资源即将耗尽时，飞回并重新停靠在UAV-WRP侧，UAV-WRP采用一定的资源分配策略对停靠的UAV-RT进行协作资源再分配；
模块M4：当UAV-WRP的剩余资源总量低于预设值时，拆分出多个UAV-R去资源站补充无线资源，重新飞回组成UAV-WRP；
所述UAV-R表示携带无线资源的无人机；
所述UAV-WRP表示无人机无线资源池；
所述UAV-RT既携带无线资源又需要执行任务的无人机。
优选地，所述模块M1包括：由多个UAV-R通过磁性连接组成的UAV-WRP；
所述无线资源包括计算资源、存储资源、通信资源和/或能量资源。
优选地，所述模块M3中资源分配策略包括：无任务优先级的无线资源再分配和有任务优先级的无线资源再分配；
所述无任务优先级的无线资源再分配包括基于先到先得的无线资源再分配策略和基于同步反向拍卖的无线资源再分配策略；
所述有任务优先级的无线资源再分配包括考虑任务优先级的异步无线资源再分配策略、考虑任务优先级的同步无线资源再分配策略和考虑任务优先级的同步反向拍卖无线资源再分配策略。
优选地，所述基于先到先得的无线资源再分配策略包括根据UAV-RT停靠的先后顺序分配无线资源，且资源分配的过程不会中断；
所述基于同步反向拍卖的无线资源再分配策略包括基于固定的资源分配时间，根据固定的资源分配时间前到达UAV-RT的包括资源需求量、资源消耗速度和待完成任务总量参数，优化任务整体消耗资源为任务完成的总效能，通过统一的同步反向拍卖决定资源分配。
优选地，所述考虑任务优先级的异步无线资源再分配策略包括在UAV-RT到达时间分散的情况下，按照到达的先后顺序分配无线资源；而在UAV-RT到达时间集中，且资源总量相对有限的情况下，任务优先级高的UAV-RT会打断优先级低的UAV-RT的资源分配过程；
所述考虑任务优先级的同步无线资源再分配策略包括基于固定的资源分配周期，UAV-WRP会优先将资源分配给周期内任务优先级高的UAV-RT，若优先级相同，则考虑优先分配资源需求量高的UAV-RT或资源消耗慢的UAV-RT；
所述考虑任务优先级的同步反向拍卖无线资源再分配策略包括基于固定的资源分配周期，根据固定的资源分配时间前到达UAV-RT的包括任务优先级、资源需求量、资源消耗速度和待完成任务总量参数，优化任务整体消耗资源为任务完成的总效能，通过统一的同步反向拍卖决定资源分配。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明可以更加有效的进行无人机资源调度，促进小型无人机之间相互协作，共同完成大型复杂任务；
2、本发明通过采取有效的分配策略，对协作的无线资源进行再分配，从而有效提高了任务执行能力；
3、无人机首先对所执行的任务进行感知，并预测所需要的无线资源。根据预测的在单位时间内无人机对无线资源的动态需求，研究无线资源协作方式、分配策略、以及优化算法，以提高无人机的任务执行能力和资源利用效率。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为无人机联结组合示意图；
图2为基于小型无人机的无线资源协作资源模型；
图3为基于小型无人机的协作无线资源再分配示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1
根据本发明提供的一种基于小型无人机的协作资源再分配方法，包括：如图1-3所示，其中，图1中(a)线形，(b)环形，(c)面状，(d)任意形状；
一种基于小型无人机的协作资源再分配方法，它是属于无线资源的再分配，该方法主要基于由许多携带大量无线资源的无人机(UAV Resource,UAV-R)通过磁性连接组成的UAV无线资源池(UAVWireless Resource Pool,UAV-WRP)，主要针对UAV-WRP与既携带无线资源又需要执行任务的无人机(UAV Resource and Tasks,UAV-RT)进行资源交互的过程。所述的该方法包括：无任务优先级的无线资源再分配方法、有任务优先级的无线资源再分配方法。
步骤M1：由多个UAV-R组成的UAV-WRP为停靠的UAV-RT进行初次无线资源分配；
步骤M2：初次无线资源分配结束后，UAV-RT脱离UAV-WRP前去执行任务；
步骤M3：当UAV-RT携带资源即将耗尽时，飞回并重新停靠在UAV-WRP侧，UAV-WRP采用一定的资源分配策略对停靠的UAV-RT进行协作资源再分配；
步骤M4：当UAV-WRP的剩余资源总量低于预设值时，拆分出多个UAV-R去资源站补充无线资源，重新飞回组成UAV-WRP；
所述UAV-R表示携带无线资源的无人机；
所述UAV-WRP表示无人机无线资源池；
所述UAV-RT既携带无线资源又需要执行任务的无人机。
具体地，所述步骤M1包括：由多个UAV-R通过磁性连接组成的UAV-WRP；
所述无线资源包括计算资源、存储资源、通信资源和/或能量资源。
具体地，所述步骤M3中资源分配策略包括：无任务优先级的无线资源再分配和有任务优先级的无线资源再分配；
所述无任务优先级的无线资源再分配包括基于先到先得的无线资源再分配策略和基于同步反向拍卖的无线资源再分配策略；
所述有任务优先级的无线资源再分配包括考虑任务优先级的异步无线资源再分配策略、考虑任务优先级的同步无线资源再分配策略和考虑任务优先级的同步反向拍卖无线资源再分配策略。
具体地，所述基于先到先得的无线资源再分配策略包括根据UAV-RT停靠的先后顺序分配无线资源，且资源分配的过程不会中断；
所述基于同步反向拍卖的无线资源再分配策略包括基于固定的资源分配时间，根据固定的资源分配时间前到达UAV-RT的包括资源需求量、资源消耗速度和待完成任务总量参数，优化任务整体消耗资源为任务完成的总效能，通过统一的同步反向拍卖决定资源分配。
具体地，所述考虑任务优先级的异步无线资源再分配策略包括在UAV-RT到达时间分散的情况下，按照到达的先后顺序分配无线资源；而在UAV-RT到达时间集中，且资源总量相对有限的情况下，任务优先级高的UAV-RT会打断优先级低的UAV-RT的资源分配过程；
所述考虑任务优先级的同步无线资源再分配策略包括基于固定的资源分配周期，UAV-WRP会优先将资源分配给周期内任务优先级高的UAV-RT，若优先级相同，则考虑优先分配资源需求量高的UAV-RT或资源消耗慢的UAV-RT；
所述考虑任务优先级的同步反向拍卖无线资源再分配策略包括基于固定的资源分配周期，根据固定的资源分配时间前到达UAV-RT的包括任务优先级、资源需求量、资源消耗速度和待完成任务总量参数，优化任务整体消耗资源为任务完成的总效能，通过统一的同步反向拍卖决定资源分配。
根据本发明提供的一种基于小型无人机的协作资源再分配***，包括：
一种基于小型无人机的协作资源再分配方法，它是属于无线资源的再分配，该方法主要基于由许多携带大量无线资源的无人机(UAV Resource,UAV-R)通过磁性连接组成的UAV无线资源池(UAV Wireless Resource Pool,UAV-WRP)，主要针对UAV-WRP与既携带无线资源又需要执行任务的无人机(UAV Resource and Tasks,UAV-RT)进行资源交互的过程。所述的该方法包括：无任务优先级的无线资源再分配方法、有任务优先级的无线资源再分配方法。
模块M1：由多个UAV-R组成的UAV-WRP为停靠的UAV-RT进行初次无线资源分配；
模块M2：初次无线资源分配结束后，UAV-RT脱离UAV-WRP前去执行任务；
模块M3：当UAV-RT携带资源即将耗尽时，飞回并重新停靠在UAV-WRP侧，UAV-WRP会消耗一定的计算资源，采用一定的资源分配策略对停靠的UAV-RT进行协作资源再分配；
模块M4：当UAV-WRP的剩余资源总量低于预设值时，拆分出多个UAV-R去资源站补充无线资源，重新飞回组成UAV-WRP；
所述UAV-R表示携带无线资源的无人机；
所述UAV-WRP表示无人机无线资源池；
所述UAV-RT既携带无线资源又需要执行任务的无人机。
具体地，所述模块M1包括：由多个UAV-R通过磁性连接组成的UAV-WRP；
所述无线资源包括计算资源、存储资源、通信资源和/或能量资源。
具体地，所述模块M3中资源分配策略包括：无任务优先级的无线资源再分配和有任务优先级的无线资源再分配；
所述无任务优先级的无线资源再分配包括基于先到先得的无线资源再分配策略和基于同步反向拍卖的无线资源再分配策略；
所述有任务优先级的无线资源再分配包括考虑任务优先级的异步无线资源再分配策略、考虑任务优先级的同步无线资源再分配策略和考虑任务优先级的同步反向拍卖无线资源再分配策略。
具体地，所述基于先到先得的无线资源再分配策略包括根据UAV-RT停靠的先后顺序分配无线资源，且资源分配的过程不会中断；
所述基于同步反向拍卖的无线资源再分配策略包括基于固定的资源分配时间，根据固定的资源分配时间前到达UAV-RT的包括资源需求量、资源消耗速度和待完成任务总量参数，优化任务整体消耗资源为任务完成的总效能，通过统一的同步反向拍卖决定资源分配。
具体地，所述考虑任务优先级的异步无线资源再分配策略包括在UAV-RT到达时间分散的情况下，按照到达的先后顺序分配无线资源；而在UAV-RT到达时间集中，且资源总量相对有限的情况下，任务优先级高的UAV-RT会打断优先级低的UAV-RT的资源分配过程；
所述考虑任务优先级的同步无线资源再分配策略包括基于固定的资源分配周期，UAV-WRP会优先将资源分配给周期内任务优先级高的UAV-RT，若优先级相同，则考虑优先分配资源需求量高的UAV-RT或资源消耗慢的UAV-RT；
所述考虑任务优先级的同步反向拍卖无线资源再分配策略包括基于固定的资源分配周期，根据固定的资源分配时间前到达UAV-RT的包括任务优先级、资源需求量、资源消耗速度和待完成任务总量参数，优化任务整体消耗资源为任务完成的总效能，通过统一的同步反向拍卖决定资源分配。
实施例2
实施例2是实施例1的变化例
在单位时间内，微小型无人机通常对无线资源的种类和总量需求相对微少，但这也限制了其执行任务的能力。本发明通过采取有效的分配策略，对协作的无线资源进行再分配，从而有效解决该问题。
如图3所示为基于小型无人机协作资源再分配示意图，(a)UAV-RT执行任务前的组合状态，(b)UAV-RT执行任务时的分离状态。在执行任务前UAV-RT与UAV-R处于组合状态，形成母体平台，由母体平台统一建立多维的无线资源池UAV-WRP，并完成资源的第一次分配，也即如子图(a)所示。在到达或接近任务区域时，母体平台根据微小型无人机UAV-RT的任务需求，将资源池的各资源进行二次分配；当完成资源的再分配后，UAV-RT将与UAV-WRP分离，然后开始执行任务也即如子图(b)所示。当执行任务的UAV-RT资源快耗尽时，UAV-RT还可以飞回UAV-WRP，再一次进行资源的交换或补给。当UAV-WRP的剩余无线资源总量较低时，可拆分出数个UAV-R去资源站补充无线资源，然后飞回并重新磁性连接组成UAV-WRP。
本发明主要针对上述小型无人机协作资源调度平台，提出了基于小型无人机的协作资源再分配方法，主要包括：无任务优先级的资源再分配策略、有任务优先级的资源再分配策略。具体内容如下所示。
基于先到先得的无线资源再分配策略：
1、UAV-RT停靠在UAV-WRP处，并提出资源需求；
2、UAV-WRP根据需求为UAV-RT分配资源；
3、UAV-RT资源补充完毕，断开磁性连接并继续执行任务。
基于同步反向拍卖的无线资源再分配策略：
1、所有UAV-RT停靠在UAV-WRP处等待，直到同步反向拍卖开始；
2、UAV-WRP发布可以提供的资源种类，及每种资源数量；
3、UAV-RT提出资源需求量、资源消耗速度、待完成任务总量等参数；
4、UAV-WRP根据UAV-RT对任务完成总效能或者社会总收益的贡献，采用贪婪算法，或者遗传算法、模拟退火算法、蚁群算法等启发式算法，消耗一定的计算资源，决定资源分配方案；
5、UAV-WRP根据资源分配方案，为竞标获胜的UAV-RT分配资源；
6、资源补充完毕的UAV-RT将断开磁性连接并继续执行任务；在拍卖中竞标失败的UAV-RT，或者被分配资源较少的UAV-RT，可以继续保持磁性连接，等待下一轮拍卖。
考虑任务优先级的异步无线资源再分配策略：
1、UAV-RT停靠在UAV-WRP处，并提出资源需求、优先级等参数；
2、根据当前UAV-RT的优先级，为其所需的资源量加优先级锁；加锁的资源数量需根据剩余有效资源数量决定，即优先级小于当前UAV-RT的加锁资源，及未加锁资源的总和；如果资源需求小于当前剩余有效资源总量，则对剩余资源全部加锁；然后依次修改优先级低的资源加锁数量；
3、UAV-WRP根据优先级锁加锁的资源总量，为当前UAV-RT分配资源；
4、UAV-RT资源补充完毕，断开磁性连接并继续执行任务；如果UAV-RT因为优先级太低，得到资源较少，则保持连接等待UAV-WRP补充资源，然后重新执行本资源分配策略。
考虑任务优先级的同步无线资源再分配策略：
1、所有UAV-RT停靠在UAV-WRP处等待，直到资源分配时刻开始；
2、UAV-RT提出资源需求量、资源消耗速度、优先级等参数；
3、UAV-WRP将所有UAV-RT按照优先级从高到低排序；如果优先级相同，则根据最高资源需求量，或最低资源消耗速度准则排序；
4、UAV-WRP根据排序结果从高到低，依次为UAV-RT分配资源；
5、资源补充完毕的UAV-RT将断开磁性连接并继续执行任务；否则，等待下一轮资源分配时刻开始，重新参与分配。
考虑任务优先级的同步反向拍卖无线资源再分配策略：
1、所有UAV-RT停靠在UAV-WRP处等待，直到同步反向拍卖开始；
2、UAV-WRP发布可以提供的资源种类，及每种资源数量；
3、UAV-RT根据UAV-WRP发布的资源总量提出资源需求量，以及资源消耗速度、待完成任务总量、优先级等参数；
4、UAV-WRP根据UAV-RT对任务完成总效能或者社会总收益的贡献，增加对优先级的考虑，采用贪婪算法，或者遗传算法、模拟退火算法、蚁群算法等启发式算法，消耗一定的计算资源，决定资源分配方案；
5、UAV-WRP根据资源分配方案，为竞标获胜的UAV-RT分配资源；
6、资源补充完毕的UAV-RT将断开磁性连接并继续执行任务；竞标失败或被分配资源较少的UAV-RT，可以继续保持磁性连接等待下一轮拍卖。
本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的***、装置及其各个模块以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的***、装置及其各个模块以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同程序。所以，本发明提供的***、装置及其各个模块可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种程序的模块也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的模块视为既可以是实现方法的软件程序又可以是硬件部件内的结构。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种基于小型无人机的协作资源再分配方法，其特征在于，包括：
步骤M1：由多个UAV-R组成的UAV-WRP为停靠的UAV-RT进行初次无线资源分配；
步骤M2：初次无线资源分配结束后，UAV-RT脱离UAV-WRP前去执行任务；
步骤M3：当UAV-RT携带资源即将耗尽时，飞回并重新停靠在UAV-WRP侧，UAV-WRP采用一定的资源分配策略对停靠的UAV-RT进行协作资源再分配；
步骤M4：当UAV-WRP的剩余资源总量低于预设值时，拆分出多个UAV-R去资源站补充无线资源，重新飞回组成UAV-WRP；
所述UAV-R表示携带无线资源的无人机；
所述UAV-WRP表示无人机无线资源池；
所述UAV-RT既携带无线资源又需要执行任务的无人机。
2.根据权利要求1所述的基于小型无人机的协作资源再分配方法，其特征在于，所述步骤M1包括：由多个UAV-R通过磁性连接组成的UAV-WRP；
所述无线资源包括计算资源、存储资源、通信资源和/或能量资源。
3.根据权利要求1所述的基于小型无人机的协作资源再分配方法，其特征在于，所述步骤M3中资源分配策略包括：无任务优先级的无线资源再分配和有任务优先级的无线资源再分配；
所述无任务优先级的无线资源再分配包括基于先到先得的无线资源再分配策略和基于同步反向拍卖的无线资源再分配策略；
所述有任务优先级的无线资源再分配包括考虑任务优先级的异步无线资源再分配策略、考虑任务优先级的同步无线资源再分配策略和考虑任务优先级的同步反向拍卖无线资源再分配策略。
4.根据权利要求3所述的基于小型无人机的协作资源再分配方法，其特征在于，所述基于先到先得的无线资源再分配策略包括根据UAV-RT停靠的先后顺序分配无线资源，且资源分配的过程不会中断；
所述基于同步反向拍卖的无线资源再分配策略包括基于固定的资源分配时间，根据固定的资源分配时间前到达UAV-RT的包括资源需求量、资源消耗速度和待完成任务总量参数，优化任务整体消耗资源为任务完成的总效能，通过统一的同步反向拍卖决定资源分配。
5.根据权利要求3所述的基于小型无人机的协作资源再分配方法，其特征在于，所述考虑任务优先级的异步无线资源再分配策略包括在UAV-RT到达时间分散的情况下，按照到达的先后顺序分配无线资源；而在UAV-RT到达时间集中，且资源总量相对有限的情况下，任务优先级高的UAV-RT会打断优先级低的UAV-RT的资源分配过程；
所述考虑任务优先级的同步无线资源再分配策略包括基于固定的资源分配周期，UAV-WRP会优先将资源分配给周期内任务优先级高的UAV-RT，若优先级相同，则考虑优先分配资源需求量高的UAV-RT或资源消耗慢的UAV-RT；
所述考虑任务优先级的同步反向拍卖无线资源再分配策略包括基于固定的资源分配周期，根据固定的资源分配时间前到达UAV-RT的包括任务优先级、资源需求量、资源消耗速度和待完成任务总量参数，优化任务整体消耗资源为任务完成的总效能，通过统一的同步反向拍卖决定资源分配。
6.一种基于小型无人机的协作资源再分配***，其特征在于，包括：
模块M1：由多个UAV-R组成的UAV-WRP为停靠的UAV-RT进行初次无线资源分配；
模块M2：初次无线资源分配结束后，UAV-RT脱离UAV-WRP前去执行任务；
模块M3：当UAV-RT携带资源即将耗尽时，飞回并重新停靠在UAV-WRP侧，UAV-WRP采用一定的资源分配策略对停靠的UAV-RT进行协作资源再分配；
模块M4：当UAV-WRP的剩余资源总量低于预设值时，拆分出多个UAV-R去资源站补充无线资源，重新飞回组成UAV-WRP；
所述UAV-R表示携带无线资源的无人机；
所述UAV-WRP表示无人机无线资源池；
所述UAV-RT既携带无线资源又需要执行任务的无人机。
7.根据权利要求6所述的基于小型无人机的协作资源再分配***，其特征在于，所述模块M1包括：由多个UAV-R通过磁性连接组成的UAV-WRP；
所述无线资源包括计算资源、存储资源、通信资源和/或能量资源。
8.根据权利要求6所述的基于小型无人机的协作资源再分配***，其特征在于，所述模块M3中资源分配策略包括：无任务优先级的无线资源再分配和有任务优先级的无线资源再分配；
所述无任务优先级的无线资源再分配包括基于先到先得的无线资源再分配策略和基于同步反向拍卖的无线资源再分配策略；
所述有任务优先级的无线资源再分配包括考虑任务优先级的异步无线资源再分配策略、考虑任务优先级的同步无线资源再分配策略和考虑任务优先级的同步反向拍卖无线资源再分配策略。
9.根据权利要求8所述的基于小型无人机的协作资源再分配***，其特征在于，所述基于先到先得的无线资源再分配策略包括根据UAV-RT停靠的先后顺序分配无线资源，且资源分配的过程不会中断；
所述基于同步反向拍卖的无线资源再分配策略包括基于固定的资源分配时间，根据固定的资源分配时间前到达UAV-RT的包括资源需求量、资源消耗速度和待完成任务总量参数，优化任务整体消耗资源为任务完成的总效能，通过统一的同步反向拍卖决定资源分配。
10.根据权利要求8所述的基于小型无人机的协作资源再分配***，其特征在于，所述考虑任务优先级的异步无线资源再分配策略包括在UAV-RT到达时间分散的情况下，按照到达的先后顺序分配无线资源；而在UAV-RT到达时间集中，且资源总量相对有限的情况下，任务优先级高的UAV-RT会打断优先级低的UAV-RT的资源分配过程；
所述考虑任务优先级的同步无线资源再分配策略包括基于固定的资源分配周期，UAV-WRP会优先将资源分配给周期内任务优先级高的UAV-RT，若优先级相同，则考虑优先分配资源需求量高的UAV-RT或资源消耗慢的UAV-RT；
所述考虑任务优先级的同步反向拍卖无线资源再分配策略包括基于固定的资源分配周期，根据固定的资源分配时间前到达UAV-RT的包括任务优先级、资源需求量、资源消耗速度和待完成任务总量参数，优化任务整体消耗资源为任务完成的总效能，通过统一的同步反向拍卖决定资源分配。
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