基于移动平台的多无人机状态一致性控制机制实现方法

本发明涉及无人机仿真，特别是涉及一种基于移动平台的多无人机状态一致性控制机制实现方法。

背景技术：

1、在多无人机系统的应用中，如何实现多个无人机之间的状态一致性控制是一个关键技术问题。随着无人机在复杂任务中的广泛应用，如多无人机协同作战、集群飞行和联合巡逻等，系统的复杂性和任务需求对无人机状态信息的一致性要求变得愈发严格。在技术领域内，已有的多无人机状态一致性控制技术包括：

2、去中心化协同控制算法：这种方法通常通过在每架无人机之间建立直接通信链路，使无人机实时共享自身的状态信息，并通过算法如共识算法或分布式优化方法来确保系统内所有无人机的状态一致性。然而，这种方法需要每架无人机与系统内其他无人机进行频繁的通信和计算，导致计算量和通信开销迅速增加，尤其是在无人机数量较多的情况下，系统的实时性和稳定性难以保证。

3、基于集中式控制的状态同步方法：在这一方法中，系统通过一个中央控制节点收集所有无人机的状态信息，并统一处理后向各无人机分发一致性指令。尽管这种方法在小规模无人机集群中能够有效工作，但随着无人机数量的增加，中央控制节点的计算和通信负担会迅速增加，成为系统的瓶颈。此外，如果中央节点发生故障，整个系统的控制将会中断，导致严重的任务失败风险。

4、基于层级化结构的控制机制：该方法将无人机系统划分为若干子集，各子集内部通过去中心化或集中式方法实现状态一致性，而各子集之间再通过层级控制器进行信息协调。这种方法在一定程度上减少了每架无人机的通信和计算负担，但层级结构的引入增加了系统的复杂性，并且在跨层协调和信息一致性上存在潜在的时延和误差累积问题。

5、尽管上述方法在不同应用场景中有所成效，但在面对大规模、多任务、多环境的复杂无人机仿真环境时，它们都存在无法彻底解决的技术问题。例如，去中心化方法虽然消除了单点故障的风险，但对通信网络的依赖性强，且计算复杂度高；集中式方法在规模扩大时容易出现计算和通信瓶颈；而层级化结构则带来了系统设计和维护的复杂性，且难以在动态环境中灵活适应。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高多运动实体之间状态信息相互稳定的基于移动平台的多无人机状态一致性控制机制实现方法。

2、一种基于移动平台的多无人机状态一致性控制机制实现方法，应用于仿真环境，所述方法包括：

3、移动平台与每一架无人机之间通过移动平台的仿真服务进行状态属性信息交互。

4、无人机根据自身当前状态属性信息生成请求指令信息上传至仿真服务进行共享条件判定，若判定结果满足属性信息匹配条件，则仿真服务将接收无人机的当前状态属性信息公布至移动平台，以使移动平台选择性公布当前状态属性信息。

5、一种基于移动平台的多无人机状态一致性控制机制实现系统，所述系统包括：

6、移动平台与若干架无人机。

7、移动平台，用于搭载若干架无人机，并与无人机协同执行仿真策略。

8、无人机根据自身当前状态属性信息生成请求指令信息上传至仿真服务进行共享条件判定，若判定结果满足属性信息匹配条件，则仿真服务将接收无人机的当前状态属性信息公布至移动平台，以使移动平台选择性公布当前状态属性信息。

9、移动平台与每一架无人机之间通过移动平台的仿真服务进行状态属性信息交互。

10、一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

11、移动平台与每一架无人机之间通过移动平台的仿真服务进行状态属性信息交互。

12、无人机根据自身当前状态属性信息生成请求指令信息上传至仿真服务进行共享条件判定，若判定结果满足属性信息匹配条件，则仿真服务将接收无人机的当前状态属性信息公布至移动平台，以使移动平台选择性公布当前状态属性信息。

13、一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

14、移动平台与每一架无人机之间通过移动平台的仿真服务进行状态属性信息交互。

15、无人机根据自身当前状态属性信息生成请求指令信息上传至仿真服务进行共享条件判定，若判定结果满足属性信息匹配条件，则仿真服务将接收无人机的当前状态属性信息公布至移动平台，以使移动平台选择性公布当前状态属性信息。

16、上述基于移动平台的多无人机状态一致性控制机制实现方法，该方法的关键在于利用移动平台作为中介，使各无人机之间能够通过仿真服务进行状态属性信息的交互与判定，进而实现状态一致性控制。具体来说，移动平台充当了信息共享和决策中心的角色。每架无人机首先根据自身的当前状态属性生成请求指令信息，并将其上传至移动平台的仿真服务。这一仿真服务通过对所有接收到的状态属性信息进行共享条件的判定，判断各无人机的状态属性信息是否满足一致性匹配条件。若某架无人机的状态属性信息满足预设的条件，则仿真服务将该信息公布至移动平台。此时，移动平台基于具体需求选择性地公布一致性判定后的当前状态属性信息。通过这种机制，系统并不需要每架无人机实时与其他无人机进行频繁的状态信息交换。相反，移动平台通过集中处理的方式，统一对状态信息进行筛选和匹配判定，只有在必要时才公布满足一致性条件的信息。这种方法避免了大量不必要的数据传输和处理，极大地减少了计算和通信的负担。通过仿真服务的匹配判定机制实现了不同无人机之间状态信息的一致性，而不需要每架无人机与其他所有无人机直接进行状态信息的同步。这样，在减少信息冗余的同时，确保了系统整体的一致性。更为重要的是，这种集中式的处理机制大大降低了数据计算处理量和通信传输量。传统的多无人机系统可能需要各无人机之间进行复杂的状态同步算法，而该方案则通过移动平台的仿真服务实现了状态信息的一致性控制，从而减少了在多无人机系统中信息传输和处理的复杂性。这种优化不仅提升了系统的整体效率，还为更大规模、多任务环境中的多无人机系统应用提供了可靠的技术保障。

1.一种基于移动平台的多无人机状态一致性控制机制实现方法，应用于仿真环境，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述移动平台搭载若干无人机；

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述移动平台与每一架无人机之间通过所述移动平台的仿真服务进行状态属性信息交互，包括：

4.根据权利要求1至3任意一项所述的方法，其特征在于，所述状态属性信息包括：独立共享仿真单元的位置信息、姿态信息以及运动状态属性。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述无人机根据当前状态属性信息生成请求指令信息上传至所述仿真服务进行共享条件判定，包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，若判定结果满足属性信息匹配条件，则所述仿真服务将接收所述无人机的当前状态属性信息公布至所述移动平台，以使所述移动平台选择性公布所述当前状态属性信息，包括：

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在若所述请求指令信息为第一指令信息，则将当前时刻所述无人机的位置信息上传至所述移动平台的状态感知模块，以使所述移动平台根据仿真策略判断是否公布所述无人机的位置信息的步骤之后，还包括：