[0001] 本申请涉及无人机技术领域，特别是涉及一种空中编队的移动自调度设计方法、装置、设备及介质。

[0002] 通过对无人机集群侦察系统的运行和应用过程进行研究， 发现无人机集群侦察过程中着重关注无人机集群的移动自调度，通过进行移动自调度设计，便于在任务执行过程中对无人机集群进行调度规划，提升无人机集群的工作效率。因此，为满足无人机集群侦察系统的应用需求，研究无人机集群的移动自调度设计具有重要意义。

[0016] 为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

[0017] 在一个实施例中，如图1所示，提供了一种空中编队的移动自调度设计方法，包括以下步骤：步骤S1，获取无人机集群的任务执行指令，将任务执行指令输入预先构建的无人机集群基地仿真生成多个空中编队，并通过预设的空中编队路线集合规划每个空中编队起飞后前往任务执行指令指定的飞行区域内执行任务，直至空中编队结束任务执行并返回无人机集群基地；其中，飞行区域和空中编队路线集合由若干个相同尺寸的六边格组成，且每个六边格中均含有存储无人机集群基地和空中编队的数据集合。具体地，所述空中编队可以分为巡逻编队和侦察编队。

[0018] 步骤S2，在空中编队的任务执行过程中，根据空中编队的姿态调度规划空中编队执行不同任务分支；其中，对于盘旋姿态的空中编队，调用空中任务结束时间检测函数控制空中编队继续盘旋或者返航；对于侦察姿态的空中编队，调用探测目标函数控制空中编队使用传感器探测地面目标；对于拦截姿态的空中编队，调用空中编队拦截检测函数和查找拦截位置函数控制空中编队对干扰物进行拦截；对于等待姿态的空中编队，调用空中编队航路六边格更新函数在空中编队实时飞行路径的首部插入一个任务规划的航路六边格，并根据航路六边格类型，调度规划等待姿态的空中编队对任务规划的航路六边格进行标记。

[0019] 在其中一个实施例中，无人机集群基地在进行空中编队仿真生成时，仿真对象包括无人机实体及其对应缓存的属性信息。

[0020] 在其中一个实施例中，在根据空中编队的姿态调度规划空中编队执行不同任务分支之前，还包括：从空中编队路线集合中取出位于首部位置的航路六边格，将该航路六边格的相关信息赋值给空中编队后，从空中编队路线集合删除取出的航路六边格，并判断空中编队路线集合是否为空；
若为空（即表示空中编队路线已经飞完），控制空中编队向无人机集群基地发送降落请求，并结束任务执行；进一步地在控制空中编队向无人机集群基地发送降落请求后，还需要保存空中编队报告所需的航线信息并调用着陆确认函数确定空中编队能否在无人机集群基地降落，仅在基地满足降落条件时，调用着陆确认函数控制空中编队着陆，并在空中编队着陆后改变编队和基地的相关属性；否则，若基地不满足降落条件，则调用空中编队归档函数在空中编队路线集合的开始处重新插入一个航路六边格后，将空中编队路线集合视作不为空；
若不为空，控制空中编队在燃料燃烧效率最高的高度飞行，并将空中编队归档至任务执行指令规定的六边格所属的数据集合中，并调用移动实体多边形列表更新函数对空中编队所在的六边格位置进行更新，在空中编队的位置发生改变后，调用六边格属性更新函数将空中编队从历史所在六边格中移除，并将空中编队移入到当前所在的六边格中，之后进一步调用燃料检查函数检查空中编队的燃料是否充足，若不充足，控制空中编队结束任务执行；若充足，根据空中编队的姿态调度规划空中编队执行不同任务分支。

[0021] 在其中一个实施例中，对于盘旋姿态的空中编队，调用空中任务结束时间检测函数控制空中编队继续盘旋或者返航，包括：对于盘旋姿态的空中编队，调用空中任务结束时间检测函数检测当前时间是否大于空中编队执行任务的结束时间，若为是，控制空中编队返航；
若为否，进一步调用燃料检查函数检查盘旋姿态的空中编队的燃料是否充足，若充足，控制空中编队继续盘旋；否则，控制空中编队返航。

[0022] 在其中一个实施例中，对于拦截姿态的空中编队，调用空中编队拦截检测函数和查找拦截位置函数控制空中编队对干扰物进行拦截，包括：对于拦截姿态的空中编队，调用空中编队拦截检测函数判断空中编队是否需要对干扰物进行拦截，并在确认进行拦截后，调用查找拦截位置函数获取空中编队当前所在的六边格位置与干扰物所在的六边格位置，并获取空中编队的飞行方向，根据飞行方向规划空中编队前往干扰物所在的六边格位置进行干扰物拦截。进一步地，在进行拦截后，判断空中编队的姿态是否仍为拦截，若是，则控制空中编队跳转至下一步空中航路继续进行干扰物拦截；否则，根据空中编队接收的信息调整空中编队自身的飞行路径和姿态。

[0023] 在其中一个实施例中，对于等待姿态的空中编队，调用空中编队航路六边格更新函数在空中编队实时飞行路径的首部插入一个任务规划的航路六边格，包括：对于等待姿态的空中编队，调用空中编队航路六边格更新函数获取空中编队的实时飞行路径数据，并将空中编队当前所在的六边格位置作为该空中编队任务规划的航路六边格插入实时飞行路径的首部中。可以理解，在插入航路六边格之后，表明空中编队后续飞行会先经过该六边格。

[0024] 在其中一个实施例中，根据航路六边格类型，调度规划等待姿态的空中编队对任务规划的航路六边格进行标记，包括：当航路六边格类型为任务规划的集合点时，进一步判断空中编队是否属于执行同一任务的空中编队集群，若属于，控制空中编队前往集合点并获取空中编队到达集合点的时间；若不属于，控制空中编队标记集合点并结束任务执行；
当航路六边格类型为任务规划的侦察目标点时，控制空中编队标记侦察目标点并结束任务执行。

[0025] 可以理解，空中编队集群中包含多个空中编队，表示执行某一任务时需要不同类型无人机配合完成，空中编队中会记录其所属的空中编队集群信息。

[0026] 进一步地，若航路六边格类型为不可到达时，控制空中编队跳转至下一步空中航路进行路径规划。

[0027] 若航路六边格类型为可到达时，根据空中编队离开当前所在六边格位置的时间对空中编队进行调度规划。具体地，当空中编队离开当前所在六边格位置的时间大于当前时间时，调用空中编队航路六边格更新函数在空中编队路线集合的开始处插入一个航路六边格，然后控制空中编队跳转至新插入的航路六边格进行调度规划；当空中编队离开当前所在六边格位置的时间小于或等于当前时间时，调用离开时间计算函数根据空中编队的目标点六边格位置与空中编队当前所在六边格位置，计算空中编队离开当前所在六边格位置的时间是否大于当前时间加初始时间，若是，调用空中编队航路六边格更新函数在空中编队路线集合的开始处插入一个航路六边格，然后控制空中编队跳转至新插入的航路六边格进行调度规划；若否，则根据空中编队接收的信息调整空中编队自身的飞行路径和姿态。

[0028] 应该理解的是，虽然图1的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图1中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

[0029] 在一个实施例中，如图2所示，提供了一种空中编队的移动自调度设计装置，包括：空中编队生成模块201，用于获取无人机集群的任务执行指令，将任务执行指令输入预先构建的无人机集群基地仿真生成多个空中编队，并通过预设的空中编队路线集合规划每个空中编队起飞后前往任务执行指令指定的飞行区域内执行任务，直至空中编队结束任务执行并返回无人机集群基地；其中，飞行区域和空中编队路线集合由若干个相同尺寸的六边格组成，且每个六边格中均含有存储所述无人机集群基地和空中编队的数据集合；
空中编队调度规划模块202，用于在空中编队的任务执行过程中，根据空中编队的姿态调度规划空中编队执行不同任务分支；其中，对于盘旋姿态的空中编队，调用空中任务结束时间检测函数控制空中编队继续盘旋或者返航；对于侦察姿态的空中编队，调用探测目标函数控制空中编队使用传感器探测地面目标；对于拦截姿态的空中编队，调用空中编队拦截检测函数和查找拦截位置函数控制空中编队对干扰物进行拦截；对于等待姿态的空中编队，调用空中编队航路六边格更新函数在空中编队实时飞行路径的首部插入一个任务规划的航路六边格，并根据航路六边格类型，调度规划等待姿态的空中编队对任务规划的航路六边格进行标记。

[0030] 关于空中编队的移动自调度设计装置的具体限定可以参见上文中对于空中编队的移动自调度设计方法的限定，在此不再赘述。上述空中编队的移动自调度设计装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

[0031] 在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图3所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种空中编队的移动自调度设计方法。

[0032] 本领域技术人员可以理解，图3中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

[0033] 在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，该存储器存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：获取无人机集群的任务执行指令，将任务执行指令输入预先构建的无人机集群基地仿真生成多个空中编队，并通过预设的空中编队路线集合规划每个空中编队起飞后前往任务执行指令指定的飞行区域内执行任务，直至空中编队结束任务执行并返回无人机集群基地；其中，飞行区域和空中编队路线集合由若干个相同尺寸的六边格组成，且每个六边格中均含有存储所述无人机集群基地和空中编队的数据集合；
在空中编队的任务执行过程中，根据空中编队的姿态调度规划空中编队执行不同任务分支；其中，对于盘旋姿态的空中编队，调用空中任务结束时间检测函数控制空中编队继续盘旋或者返航；对于侦察姿态的空中编队，调用探测目标函数控制空中编队使用传感器探测地面目标；对于拦截姿态的空中编队，调用空中编队拦截检测函数和查找拦截位置函数控制空中编队对干扰物进行拦截；对于等待姿态的空中编队，调用空中编队航路六边格更新函数在空中编队实时飞行路径的首部插入一个任务规划的航路六边格，并根据航路六边格类型，调度规划等待姿态的空中编队对任务规划的航路六边格进行标记。

[0034] 在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：获取无人机集群的任务执行指令，将任务执行指令输入预先构建的无人机集群基地仿真生成多个空中编队，并通过预设的空中编队路线集合规划每个空中编队起飞后前往任务执行指令指定的飞行区域内执行任务，直至空中编队结束任务执行并返回无人机集群基地；其中，飞行区域和空中编队路线集合由若干个相同尺寸的六边格组成，且每个六边格中均含有存储无人机集群基地和空中编队的数据集合；
在空中编队的任务执行过程中，根据空中编队的姿态调度规划空中编队执行不同任务分支；其中，对于盘旋姿态的空中编队，调用空中任务结束时间检测函数控制空中编队继续盘旋或者返航；对于侦察姿态的空中编队，调用探测目标函数控制空中编队使用传感器探测地面目标；对于拦截姿态的空中编队，调用空中编队拦截检测函数和查找拦截位置函数控制空中编队对干扰物进行拦截；对于等待姿态的空中编队，调用空中编队航路六边格更新函数在空中编队实时飞行路径的首部插入一个任务规划的航路六边格，并根据航路六边格类型，调度规划等待姿态的空中编队对任务规划的航路六边格进行标记。

[0035] 本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器（ROM）、可编程ROM（PROM）、电可编程ROM（EPROM）、电可擦除可编程ROM（EEPROM）或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器（RAM）或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM（SRAM）、动态RAM（DRAM）、同步DRAM（SDRAM）、双数据率SDRAM（DDRSDRAM）、增强型SDRAM（ESDRAM）、同步链路（Synchlink） DRAM（SLDRAM）、存储器总线（Rambus）直接RAM（RDRAM）、直接存储器总线动态RAM（DRDRAM）、以及存储器总线动态RAM（RDRAM）等。

[0036] 以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

[0037] 以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。