CN117238178A - 一种针对领航机跟随机无人机编队的反制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种针对领航机跟随机无人机编队的反制方法,属于反无人机领域,包括步骤:针对领航机跟随机无人机编队,推算出领航机位置坐标;再通过生成与无人机领航机位置一致的虚假卫星导航信号作为反制信号,用于反制无人机编队;最后通过无人机编队内部的领航机与跟随机间距保持策略,使无人机编队中的成员解算位置均在领航机坐标位置,从而在实际飞行中向远离领航机的方向飞行。本发明不需要破坏无人机编队内部的通信,降低了反制所需的发射功率,提升了反制成功率,可以在无人机编队由远及近飞行的过程中逐步削减无人机编队中无人机成员数量,破坏无人机编队中设定的飞行间距,使得无人机编队无法执行预设任务。
Description
技术领域
本发明涉及反无人机领域,更为具体的,涉及一种针对领航机跟随机无人机编队的反制方法。
背景技术
为了降低成本,提升无人机编队的实际编队飞行能力,领航机-跟随机编队成为一种典型的无人机编队模式。其通过具备数据分发能力的领航机将自身位置分发给跟随机,跟随机仅需通过自身位置与领航机的相对位置关系即可解算出下一时刻需要飞往的位置。领航机-跟随机的编队形式的优点在于数据通信从领航机到跟随机的广播模式,避免了双向通信的交互应答的复杂性、简化了无人机编队内部的通信网络。同时,极大的降低了单个无人机中计算单元的运算量与数据吞吐量,降低了单架无人机的硬件成本,更便于形成规模更为庞大的无人机编队。
目前,现有的无人机编队反制方法,主要集中在利用虚假的反制信号对于无人机编队的领航机进行反制,改变领航机飞行轨迹,从而利用领航机带动跟随机使得无人机编队整体偏离预设轨迹。但在实际情况下,在无人机编队中,由于领航机通常配有较高价值的载荷与传感器,信息处理算法也更为复杂,所以具有较强的卫星导航信号异常识别能力,传统反制方法产生的虚假反制信号与真实信号差别较大,很容易被领航机识别,造成采用传统反制方法对于无人机编队的反制失效。
现阶段,民用无人机领域正由传统高价格单一无人机,向着高价格领航机带领多架低成本跟随机组成的无人机编队发展。数量众多、平均成本低廉的无人机编队对于无人机管控能力提出了严峻挑战。采用硬毁伤或网捕的方式反制无人机编队,费效比与时效性已经不能满足管控要求。同时领航机-跟随机架构的无人机编队内部通信信号难以被接收、难以被阻断,难以通过通信信号阻断的方式反制无人机编队。因此,急需一种针对无人机编队的低成本、高效率反制方法。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种针对领航机跟随机无人机编队的反制方法,不需要破坏无人机编队内部的通信,降低了反制所需的发射功率,提升了反制成功率,可以在无人机编队由远及近飞行的过程中逐步削减无人机编队中无人机成员数量,破坏无人机编队中设定的飞行间距,使得无人机编队无法执行预设任务。
本发明的目的是通过以下方案实现的:
一种针对领航机跟随机无人机编队的反制方法,包括以下步骤:
针对领航机跟随机无人机编队,在保持无人机编队内部通信完好的情况下,采用基于无人机编队探测信息估计推算出领航机位置坐标;
再通过生成与无人机领航机位置一致的虚假卫星导航信号作为反制信号,用于反制无人机编队;
再通过无人机编队内部的领航机与跟随机间距保持策略,使无人机编队中的成员解算位置均在领航机坐标位置,从而在实际飞行中向远离领航机的方向飞行。
进一步地,所述针对领航机跟随机无人机编队,具体包括如下子步骤:通过目标引导发现无人机编队,确认无人机编队中成员数量,跟踪无人机编队的飞行轨迹。
进一步地,所述在保持无人机编队内部通信完好的情况下,采用基于无人机编队探测信息估计推算出领航机位置坐标,具体包括如下子步骤:根据目标引导结果,估计无人机编队中领航机位置。
进一步地,所述通过生成与无人机领航机位置一致的虚假卫星导航信号作为反制信号,用于反制无人机编队,具体包括如下子步骤:利用获得的领航机位置信息,生成当前时刻卫星导航虚假信号,再利用基于当前时刻领航机位置生成的卫星导航虚假信号对无人机编队进行反制,阻断真实卫星导航信号。
进一步地,所述利用获得的领航机位置信息,生成当前时刻卫星导航虚假信号,再利用基于当前时刻领航机位置生成的卫星导航虚假信号对无人机编队进行反制,阻断真实卫星导航信号,包括如下子步骤:
观察反制持续期间无人机编队构型是否发散,若根据探测引导信息无人机编队构型明显发散,则证明此时已经实现反制管控效果,进入无人机编队反制步骤;若根据探测引导信息无人机编队构型一段时间内未明显变化,则继续重复估计无人机编队中领航机位置,继续利用探测引导信息估计领航机实时位置信息,利用更新的领航机实时位置信息生成卫星导航虚假信号,对于无人机编队进行反制;通过观察无人机编队构型是否发散,判断对于无人机编队中领航机估计的正确性,从而经过循环反馈锁定跟踪真实的领航机。
进一步地,所述进入无人机编队反制步骤,具体包括如下子步骤:在利用领航机位置生成卫星导航虚假信号进行无人机编队管控的过程中,判断无人机编队构型是否已解体或数量少于阈值,若无人机编队未达到停止管控的条件,则根据无人机编队中成员远离领航机的情况,更新领航机位置估计原准则,辅助更新领航机的位置,继续对于无人机编队进行反制,直至无人机编队构型已解体或数量少于阈值;若无人机编队构型是否已解体或数量少于阈值,即达到无人机编队反制目的。
进一步地,在实际飞行中向远离领航机的方向飞行后,还包括步骤:当无人机编队构型已被瓦解或者成员数量少于阈值时,采用新的反制手段反制剩余少量无人机。
进一步地,所述领航机跟随机无人机编队通过机间数据通信传递信息,领航机通过分享自身位置给跟随机来引领无人机编队飞行,保持阵型。
进一步地,所述跟随机接收到领航机位置后,结合领航机位置和跟随机自身位置,按照编队飞行原则,计算下一个步长需要抵达的位置;领航机通过不断分享自身位置,跟随机不断根据领航机与自身位置实时解算自身需要达到的位置,进而使得无人机编队保持队形飞抵预设目的地。
进一步地,所述编队飞行原则包括跟随机与领航机相对距离D、相对方向。
本发明的有益效果包括:
本发明针对领航机跟随机无人机编队,采用基于领航机位置的探测信息生成卫星导航反制信号,整体反制无人机编队的方式,使跟随机解算出错误的飞行方向,从而在实际飞行过程中破坏领航机跟随机组成的无人机编队构型。通过对于无人机编队持续的反制,最终达到使无人机编队解体的效果。
本发明不需要破坏无人机编队内部的通信,降低了反制所需的发射功率。
本发明利用模拟领航机位置生成卫星导航反制信号,反制过程中卫星导航信号跳变小,提升反制成功率。
本发明反制方法可以在无人机编队由远及近飞行的过程中逐步削减无人机编队中无人机成员数量,破坏无人机编队中设定的飞行间距,使得无人机编队无法执行预设任务。
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简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅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性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为正常飞行时无人机编队的队形保持示意图;
图2为真实卫星导航信号的环境中,无人机编队正常飞行轨迹图;
图3为利用自主生成领航机位置实施无人机编队反制时,无人机编队的队形变化示意图;
图4为基于领航机位置生成卫星导航虚假信号的反制结果;
图5为领航机跟随机无人机编队反制流程。
具体实施方式
本说明书中所有实施例公开的所有特征,或隐含公开的所有方法或过程中的步骤,除了互相排斥的特征和/或步骤以外,均可以以任何方式组合和/或扩展、替换。
鉴于背景中的问题,本发明的发明人进行了创造性的思考后认为,关键在于如何从探测信息中估计领航机的实时位置,以及如何基于领航机位置生成的卫星导航虚假信号反制。进一步分析后发现,目前可用于无人机编队内部的成熟商用通信模块,采用跳频、低数据传输率、分时通信等模式,使得无人机个体之间的通信很难被外界捕获,从而难以利用无人机链路信号阻断无人机编队的内部通信。同时,由于大幅度的卫星导航信号定位结果的改变,容易被无人机编队发现,从而转为非卫星导航制导的方式飞行,使得利用卫星导航信号进行反制的手段失效。因此,本发明构思在保持无人机编队内部通信完好的情况下,通过生成与无人机领航机位置一致的虚假卫星导航信号反制无人机编队,使得无人机编队中的成员解算位置均在领航机坐标位置,从而在实际飞行中向远离领航机的方向飞行。最终,达到瓦解无人机编队构型,缩减无人机编队数量、降低无人机编队反制难度的目的。
在具体实施过程中,针对领航机-跟随机无人机编队,采用基于无人机编队探测信息估计推算出领航机位置坐标,通过自主生成卫星导航虚假信号的方式,产生与领航机位置坐标一致的卫星导航反制信号,通过无人机编队内部的领航机与跟随机间距保持策略,使得跟随机向远离领航机的方向飞行,瓦解无人机编队的原有构型,减少无人机编队中的成员数量,为后续的无人机编队反制提供条件。
更进一步的,为了实现对目标无人机编队的反制,本发明技术方案需要获取目标引导上报的无人机编队实时位置坐标。具体实施流程参见图5,本发明技术方案针对具备对“领航机跟随机”无人机编队的反制管控方法包括:
步骤1:通过目标引导发现无人机编队,确认无人机编队中成员数量,跟踪无人机编队的飞行轨迹。
步骤2:根据目标引导结果,估计无人机编队中领航机的位置。
步骤3:利用获得的领航机位置信息,生成当前时刻卫星导航虚假信号。
步骤4:利用基于当前时刻领航机位置生成的卫星导航虚假信号对于无人机编队进行反制,阻断真实卫星导航信号,反制场景见图3。
步骤5:观察反制持续期间无人机编队构型是否发散,若根据探测引导信息无人机编队构型明显发散,则证明此时已经实现反制管控效果,进入无人机编队反制步骤6。若根据探测引导信息无人机编队构型一段时间内未明显变化,则继续重复步骤2,继续利用探测引导信息估计领航机实时位置信息,利用更新的领航机实时位置信息,自主生成卫星导航虚假信号,对于无人机编队进行反制。步骤5是无人机编队反制的核心步骤,通过观察无人机编队构型是否发散,判断对于无人机编队中领航机估计的正确性,从而经过循环反馈锁定跟踪真实的领航机。
步骤6:在利用领航机位置生成卫星导航虚假信号进行无人机编队管控的过程中,无人机编队成员数量会逐渐减少、无人机编队构型会发生变化,易产生跟踪目标丢失、跟踪错误目标的情况。因此,判断无人机编队构型是否已解体或数量少于阈值,若无人机编队未达到停止管控的条件,则根据无人机编队中成员远离领航机的情况,更新领航机位置估计原准则,辅助更新领航机的位置,继续对于无人机编队进行反制,直至无人机编队构型已解体或数量少于阈值;若无人机编队构型是否已解体或数量少于阈值,即达到无人机编队反制目的,执行步骤7。
步骤7:当无人机编队构型已被瓦解或者成员数量少于要求阈值时,采用其他手段反制剩余少量无人机。
目前,无人机编队阵型保持通常依靠机间数据通信传递信息,领航机通过分享自身位置给跟随机来引领无人机编队飞行。跟随机接收到领航机位置后,结合领航机位置和跟随机自身位置,按照编队飞行原则(跟随机与领航机相对距离D、相对方向),计算下一个步长需要抵达的位置。领航机通过不断分享自身位置,跟随机不断根据领航机与自身位置实时解算自身需要达到的位置,进而使得无人机编队保持队形飞抵预设目的地。如图1所示。
根据领航机跟随机无人机编队的任务构型,根据本发明技术方案构思仿真研究了三架无人机构成的无人机编队的任务仿真模型。首先,如图2所示,无人机编队从左下方起点出发,根据路径最短或时间最短的原则规划路径,飞行目标位置为右上角固定坐标位置。确认飞行轨迹后,领航无人机与跟随无人机由出发点组成编队,向目标区域飞行。其中:
中间虚线:领航机轨迹
左侧虚线:跟随机1轨迹
右侧虚线:跟随机2轨迹
当无人机编队处于真实卫星导航信号的环境中,正常完成飞行任务时,无人机的飞行轨迹如图2所示:
无人机编队通常需要保证领航机与跟随机相对位置的稳定。
第k个步长,领航机坐标:
其中,、/>、/>分别为k时刻领航机的三维坐标。
跟随机1与领航机间距离设定值为D,跟随机为了保持在航向方向有最大覆盖面需要与领航机航向成固定角度(仿真中取90°),假设领航机航向角为,航向的直线斜率为,则跟随机1的目标位置与领航机的连线斜率为/>,经过一个周期至k+1时刻,跟随机1飞至预设位置/>,则:
同时,跟随机2在对称位置保持相对稳定航行,其k+1时刻航行目标的坐标为:
可以发现在正常航行时,跟随机可以依靠自身定位和领航机分享的真实位置进行航行。
其机间构型相对坐标差稳定,计算如下:
当航行前往第一个目标点的中间位置,施加反制信号,使得领航机与跟随机同时处在反制波束中,同时阻断无人机编队对于真实卫星导航信号的接收,场景如图3所示。可以实时生成无人机领航机真实位置信息作为反制信号,在反制信号进入到无人机编队中参与导航解算时,无人机编队构型发生改变,具体计算如下:
在无人机编队受到反制时,定位结果始终有:
为反制环境下跟随机1在k时刻定位的结果。
为反制环境下跟随机2在k时刻定位的结果。
跟随机由于无人机编队构型的约束,需要飞往与领航机距离为D,方向垂直于领航机飞行航向的位置,所以,k+1时刻跟随机1和跟随机2的实际航向为,其真实斜率为。此时,跟随机1在k时刻航行目标的坐标为:
同时,跟随机2在对称位置保持相对稳定航行,其k时刻航行目标的坐标为:
同样的在反制坐标系下,跟随机依靠自身定位和领航机分享的位置进行航行。跟随机1与跟随机2分别与领航机的相对坐标之差稳定,计算如下:
由上面分析可知,,/>
所以,在反制过程中,跟随机1和跟随机2在k+1时刻计算出需要飞抵的三维相对位置,计算结果为:
仿真结果如图4所示,可以发现,跟随机1,2的真实飞行航向应该与领航机航向垂直,根据无人机编队飞行原则,跟随机需要在设定的方向上与领航机保持预设距离D,但在受到反制的情况下,跟随机自身定位位置与领航机位置相同,因此,跟随机判断自身应向远离领航机的方向飞行,所以在反制的过程中跟随机逐步远离领航机。
基于领航机位置生成卫星导航虚假信号的反制结果,如图4所示:
中间虚线:领航机轨迹;
左侧虚线:跟随机1轨迹。其中,与领航机轨迹平行部分为施加反制信号前,无人机编队正常飞行能够保持设定构型时,跟随机1的飞行轨迹;折线部分,为施加反制信号后,跟随机1飞行轨迹;
右侧虚线:跟随机2轨迹。其中,与领航机轨迹平行部分为施加反制信号前,无人机编队正常飞行能够保持设定构型时,跟随机2的飞行轨迹;折线部分,为施加反制信号后,跟随机2飞行轨迹;
本发明利用实时自主生成领航机位置的虚假卫星导航信号,对于无人机编队进行反制存在以下优势:
1)、在无人机编队中,由于领航机通常配有较高价值的载荷与传感器,信息处理算法也更为复杂,所以具有较强的卫星导航信号异常识别能力,自主生成领航机位置的虚假卫星导航信号对于无人机编队进行反制,反制信号难以被无人机编队发现,从而提升反制成功概率。
2)、针对无人机编队内部通信链路难以被侦测、阻断的难点,利用卫星导航信号反制的方法,对于无人机编队进行反制,极大的节省了反制功率,减少对周围电磁环境的影响。
3)、反制方法可以在无人机编队由远及近飞行的过程中逐步削减无人机编队中无人机成员数量,破坏无人机编队中设定的飞行间距,使得无人机编队无法执行预设任务。
综上,本发明实施例方案应用在反无人机领域,无人机编队反制技术中。区别于传统民用遥控无人机空地链路易被接收与易被阻断的特点,民用无人机编队可以利用无人机个体之间的通信将领航机的位置分发至跟随机,跟随机通过将领航机的位置与自身位置进行对比,按照无人机编队内部设定的编队构型推算下一时刻需要飞往的目标位置。最终,无人机编队通过领航机带领多架跟随机按照规划航迹编队飞行,完成预定任务。本发明实施例方案针对领航机跟随机架构的无人机编队通信链路难以接收与阻断的技术特征,提出一种新的针对领航机跟随机架构的无人机编队的低成本、高成功率的反制方法,具体实施例中针对传统单目标无人机管控方法对于无人机编队管控能力不足,卫星导航反制信号易被发现的问题,提出了一种针对基于相对位置导航无人机编队的反制方法。该方法根据探测到无人机编队的位置信息凝聚成领航机的位置坐标,利用实时生成领航机位置相同的虚假卫星导航信号,对于无人机编队进行反制。虚假卫星导航信号与真实卫星导航信号相似度极高,难以被领航机内部的导航接收机发现。从而将无人机编队的解算位置全部替换为领航机坐标位置,破坏无人机编队的队形保持能力,使跟随机错误判定与领航机距离过近,进而逐步远离领航机,最终达到由于超过有效通信距离而脱离编队的效果。通过逐步瓦解无人机编队构型,逐渐减少抵近的无人机数量,抵近的少量无人机可以通过其他手段管控。
需要说明的是,在本发明权利要求书中所限定的保护范围内,以下实施例均可以从上述具体实施方式中,例如公开的技术原理,公开的技术特征或隐含公开的技术特征等,以合乎逻辑的任何方式进行组合和/或扩展、替换。
实施例
本实施例提供一种针对领航机跟随机无人机编队的反制方法,具体包括如下步骤:
S1:通过目标引导发现无人机编队,确认无人机编队中成员数量,跟踪无人机编队的飞行轨迹;
S2:根据目标引导结果,估计无人机编队中领航机位置;
S3:利用获得的领航机位置信息,生成当前时刻卫星导航虚假信号;
S4:利用基于当前时刻领航机位置生成的卫星导航虚假信号对无人机编队进行反制,阻断真实卫星导航信号;
S5:观察反制持续期间无人机编队构型是否发散,若根据探测引导信息无人机编队构型明显发散,则证明此时已经实现反制管控效果,进入无人机编队反制S6;若根据探测引导信息无人机编队构型一段时间内未明显变化,则继续重复S2,继续利用探测引导信息估计领航机实时位置信息,利用更新的领航机实时位置信息生成卫星导航虚假信号,对于无人机编队进行反制;通过观察无人机编队构型是否发散,判断对于无人机编队中领航机估计的正确性,从而经过循环反馈锁定跟踪真实的领航机;
S6:在利用领航机位置生成卫星导航虚假信号进行无人机编队管控的过程中,判断无人机编队构型是否已解体或数量少于阈值,若无人机编队未达到停止管控的条件,则根据无人机编队中成员远离领航机的情况,更新领航机位置估计原准则,辅助更新领航机的位置,继续对于无人机编队进行反制,直至无人机编队构型已解体或数量少于阈值;若无人机编队构型是否已解体或数量少于阈值,即达到无人机编队反制目的。
描述于本发明实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现,也可以通过硬件的方式来实现,所描述的单元也可以设置在处理器中。其中,这些单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。
根据本发明实施例的一个方面,提供了一种计算机程序产品或计算机程序,该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令,该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令,处理器执行该计算机指令,使得该计算机设备执行上述各种可选实现方式中提供的方法。
作为另一方面,本发明实施例还提供了一种计算机可读介质,该计算机可读介质可以是上述实施例中描述的电子设备中所包含的;也可以是单独存在,而未装配入该电子设备中。上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序,当上述一个或者多个程序被一个该电子设备执行时,使得该电子设备实现上述实施例中所述的方法。
除以上实例以外,本领域技术人员根据上述公开内容获得启示或利用相关领域的知识或技术进行改动获得其他实施例,各个实施例的特征可以互换或替换,本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围,则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种针对领航机跟随机无人机编队的反制方法,其特征在于,包括以下步骤:
针对领航机跟随机无人机编队,在保持无人机编队内部通信完好的情况下,采用基于无人机编队探测信息估计推算出领航机位置坐标;
再通过生成与无人机领航机位置一致的虚假卫星导航信号作为反制信号,用于反制无人机编队;
再通过无人机编队内部的领航机与跟随机间距保持策略,使无人机编队中的成员解算位置均在领航机坐标位置,从而在实际飞行中向远离领航机的方向飞行。
2.根据权利要求1所述的针对领航机跟随机无人机编队的反制方法,其特征在于,所述针对领航机跟随机无人机编队,具体包括如下子步骤:通过目标引导发现无人机编队,确认无人机编队中成员数量,跟踪无人机编队的飞行轨迹。
3.根据权利要求1所述的针对领航机跟随机无人机编队的反制方法,其特征在于,所述在保持无人机编队内部通信完好的情况下,采用基于无人机编队探测信息估计推算出领航机位置坐标,具体包括如下子步骤:根据目标引导结果,估计无人机编队中领航机位置。
4.根据权利要求1所述的针对领航机跟随机无人机编队的反制方法,其特征在于,所述通过生成与无人机领航机位置一致的虚假卫星导航信号作为反制信号,用于反制无人机编队,具体包括如下子步骤:利用获得的领航机位置信息,生成当前时刻卫星导航虚假信号,再利用基于当前时刻领航机位置生成的卫星导航虚假信号对无人机编队进行反制,阻断真实卫星导航信号。
5.根据权利要求4所述的针对领航机跟随机无人机编队的反制方法,其特征在于,所述利用获得的领航机位置信息,生成当前时刻卫星导航虚假信号,再利用基于当前时刻领航机位置生成的卫星导航虚假信号对无人机编队进行反制,阻断真实卫星导航信号,包括如下子步骤:
观察反制持续期间无人机编队构型是否发散,若根据探测引导信息无人机编队构型明显发散,则证明此时已经实现反制管控效果,进入无人机编队反制步骤;若根据探测引导信息无人机编队构型一段时间内未明显变化,则继续重复估计无人机编队中领航机位置,继续利用探测引导信息估计领航机实时位置信息,利用更新的领航机实时位置信息生成卫星导航虚假信号,对于无人机编队进行反制;通过观察无人机编队构型是否发散,判断对于无人机编队中领航机估计的正确性,从而经过循环反馈锁定跟踪真实的领航机。
6.根据权利要求5所述的针对领航机跟随机无人机编队的反制方法,其特征在于,所述进入无人机编队反制步骤,具体包括如下子步骤:在利用领航机位置生成卫星导航虚假信号进行无人机编队管控的过程中,判断无人机编队构型是否已解体或数量少于阈值,若无人机编队未达到停止管控的条件,则根据无人机编队中成员远离领航机的情况,更新领航机位置估计原准则,辅助更新领航机的位置,继续对于无人机编队进行反制,直至无人机编队构型已解体或数量少于阈值;若无人机编队构型是否已解体或数量少于阈值,即达到无人机编队反制目的。
7.根据权利要求6所述的针对领航机跟随机无人机编队的反制方法,其特征在于,在实际飞行中向远离领航机的方向飞行后,还包括步骤:当无人机编队构型已被瓦解或者成员数量少于阈值时,采用新的反制手段反制剩余少量无人机。
8.根据权利要求1所述的针对领航机跟随机无人机编队的反制方法,其特征在于,所述领航机跟随机无人机编队通过机间数据通信传递信息,领航机通过分享自身位置给跟随机来引领无人机编队飞行,保持阵型。
9.根据权利要求8所述的针对领航机跟随机无人机编队的反制方法,其特征在于,所述跟随机接收到领航机位置后,结合领航机位置和跟随机自身位置,按照编队飞行原则,计算下一个步长需要抵达的位置;领航机通过不断分享自身位置,跟随机不断根据领航机与自身位置实时解算自身需要达到的位置,进而使得无人机编队保持队形飞抵预设目的地。
10.根据权利要求9所述的针对领航机跟随机无人机编队的反制方法,其特征在于,所述编队飞行原则包括跟随机与领航机相对距离D、相对方向。
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Citations (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0737841A1 (fr) * | 1995-04-13 | 1996-10-16 | Thomson-Csf | Procédé et dispositif d'essaimage de drones sur des trajectoires courbes autour d'un ou plusieurs points de référence |
CN1332854A (zh) * | 1998-12-30 | 2002-01-23 | 赫尼威尔股份有限公司 | 密集编队/编队内定位防撞***及方法 |
CN107132547A (zh) * | 2017-06-16 | 2017-09-05 | 中国电子科技集团公司第二十九研究所 | 一种无人机管控方法 |
US20170269612A1 (en) * | 2016-03-18 | 2017-09-21 | Sunlight Photonics Inc. | Flight control methods for operating close formation flight |
KR20180020384A (ko) * | 2016-08-18 | 2018-02-28 | 한화시스템 주식회사 | 위성 항법 기만에 의한 무인기 유도 기만 장치 및 방법 |
US20180074520A1 (en) * | 2016-09-13 | 2018-03-15 | Arrowonics Technologies Ltd. | Formation flight path coordination of unmanned aerial vehicles |
CN110398975A (zh) * | 2019-09-04 | 2019-11-01 | 西北工业大学 | 一种基于广播式通信架构的领航跟随型多机编队容错控制方法 |
US20190372669A1 (en) * | 2018-05-29 | 2019-12-05 | 4S - Silversword Software And Services, LLC | Through the Air Link Optical Component |
CN111624627A (zh) * | 2020-06-24 | 2020-09-04 | 北京航空航天大学 | 一种基于位置欺骗的无人机诱导方法及*** |
CN114740497A (zh) * | 2022-03-14 | 2022-07-12 | 中国电子科技集团公司第二十研究所 | 基于ukf多源融合探测的无人机欺骗方法 |
CN114760005A (zh) * | 2022-04-07 | 2022-07-15 | 成都空御科技有限公司 | 一种机载分布式无人机电磁干扰***及方法 |
CN115108053A (zh) * | 2022-07-08 | 2022-09-27 | 中南大学 | 基于事件触发的空间多星协同编队控制方法 |
CN115202349A (zh) * | 2022-07-14 | 2022-10-18 | 广州大学 | 基于通信干扰的多移动机器人协同编队控制方法、装置、设备及存储介质 |
CN116067232A (zh) * | 2023-03-13 | 2023-05-05 | 中国人民解放***箭军工程大学 | 一种基于“引领式”群驱离的无人机群诱导反制方法与*** |
US20230222921A1 (en) * | 2021-10-13 | 2023-07-13 | Airbus Sas | Flight formation assistance system for aircraft |
CN116542129A (zh) * | 2023-03-31 | 2023-08-04 | 中国人民解放***箭军工程大学 | 基于狼群组织特征的领航跟随结构群体反制方法及*** |
CN116612183A (zh) * | 2023-01-12 | 2023-08-18 | 中国人民解放***箭军工程大学 | 一种基于包围式群驱离的无人机群诱导反制方法 |
-
2023
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Patent Citations (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0737841A1 (fr) * | 1995-04-13 | 1996-10-16 | Thomson-Csf | Procédé et dispositif d'essaimage de drones sur des trajectoires courbes autour d'un ou plusieurs points de référence |
CN1332854A (zh) * | 1998-12-30 | 2002-01-23 | 赫尼威尔股份有限公司 | 密集编队/编队内定位防撞***及方法 |
US20170269612A1 (en) * | 2016-03-18 | 2017-09-21 | Sunlight Photonics Inc. | Flight control methods for operating close formation flight |
KR20180020384A (ko) * | 2016-08-18 | 2018-02-28 | 한화시스템 주식회사 | 위성 항법 기만에 의한 무인기 유도 기만 장치 및 방법 |
US20180074520A1 (en) * | 2016-09-13 | 2018-03-15 | Arrowonics Technologies Ltd. | Formation flight path coordination of unmanned aerial vehicles |
CN107132547A (zh) * | 2017-06-16 | 2017-09-05 | 中国电子科技集团公司第二十九研究所 | 一种无人机管控方法 |
US20190372669A1 (en) * | 2018-05-29 | 2019-12-05 | 4S - Silversword Software And Services, LLC | Through the Air Link Optical Component |
CN110398975A (zh) * | 2019-09-04 | 2019-11-01 | 西北工业大学 | 一种基于广播式通信架构的领航跟随型多机编队容错控制方法 |
CN111624627A (zh) * | 2020-06-24 | 2020-09-04 | 北京航空航天大学 | 一种基于位置欺骗的无人机诱导方法及*** |
US20230222921A1 (en) * | 2021-10-13 | 2023-07-13 | Airbus Sas | Flight formation assistance system for aircraft |
CN114740497A (zh) * | 2022-03-14 | 2022-07-12 | 中国电子科技集团公司第二十研究所 | 基于ukf多源融合探测的无人机欺骗方法 |
CN114760005A (zh) * | 2022-04-07 | 2022-07-15 | 成都空御科技有限公司 | 一种机载分布式无人机电磁干扰***及方法 |
CN115108053A (zh) * | 2022-07-08 | 2022-09-27 | 中南大学 | 基于事件触发的空间多星协同编队控制方法 |
CN115202349A (zh) * | 2022-07-14 | 2022-10-18 | 广州大学 | 基于通信干扰的多移动机器人协同编队控制方法、装置、设备及存储介质 |
CN116612183A (zh) * | 2023-01-12 | 2023-08-18 | 中国人民解放***箭军工程大学 | 一种基于包围式群驱离的无人机群诱导反制方法 |
CN116067232A (zh) * | 2023-03-13 | 2023-05-05 | 中国人民解放***箭军工程大学 | 一种基于“引领式”群驱离的无人机群诱导反制方法与*** |
CN116542129A (zh) * | 2023-03-31 | 2023-08-04 | 中国人民解放***箭军工程大学 | 基于狼群组织特征的领航跟随结构群体反制方法及*** |
Non-Patent Citations (8)
Title |
---|
C. -T. LEE: "Design and Implementation of a Leader-Follower Smart Office Lighting Control System Based on IoT Technology", 《IEEE ACCESS》, pages 28066 - 28079 * |
L. MA ET AL.: "Formation tracking for the heterogeneous multi-agents under deception attacks: an impulsive control approach", 《2023 2ND CONFERENCE ON FULLY ACTUATED SYSTEM THEORY AND APPLICATIONS (CFASTA)》, pages 355 - 360 * |
史鹏亮: "无人机位置欺骗诱导策略", 《国防科技大学学报》, vol. 43, no. 02, pages 40 - 46 * |
李威: "分布式无人机蜂群导航欺骗反制方法研究", 《战术导弹技术》, pages 95 - 105 * |
李津: "基于调零天线的无人机抗导航干扰方法", 《现代电子技术》, vol. 46, no. 05, pages 25 - 28 * |
毛虎: "对GPS接收机的转发欺骗干扰时延控制与运用策略分析", 《弹箭与制导学报》, vol. 39, no. 05, pages 147 - 153 * |
温卓漫: "军用无人机反制技术综述", 《军用无人机反制技术综述》, vol. 37, no. 01, pages 21 - 26 * |
赵祯俊: "海上无人机协同编队飞行控制技术研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技II辑》 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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