[发明专利]一种紫外光协助无人机编队最优刚性拓扑生成方法

权利要求书

1.一种紫外光协助无人机编队最优刚性拓扑生成方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：无人机编队中的每个节点到达提前规定好的集结点；

S2：每个无人机节点利用搭载的无线紫外光MIMO装置寻找自身的邻居节点，并建立各自的邻居信息列表；

S3：根据邻居信息列表中的内容计算每个无人机节点和其邻居节点的链路权值；

S4:每个无人机节点和邻居节点依据步骤S3中的链路权值构成局部最优刚性拓扑，生成最优刚性子图，删除不属于最优刚性图的边，得到全局最优刚性编队图，基于全局最优刚性编队图的分布式编队生成。

2.根据权利要求1所述的紫外光协助无人机编队最优刚性拓扑生成方法，其特征在于：所述步骤S1无人机编队中每架无人机的顶部和底部都装载一个半球形的LED阵列。

3.根据权利要求1所述的紫外光协助无人机编队最优刚性拓扑生成方法，其特征在于，所述步骤S2具体如下：

S201：每个无人机节点利用搭载的无线紫外光MIMO装置，采用纬向扫描和经向扫描交替的方式寻找自身的邻居节点，然后给邻居节点发送信息帧；

S202：邻居节点接收到发送信息帧后，通过同样的纬向扫描和经向扫描的方式给发送信息帧的节点发送应答信息帧；

S203：当发送信息帧的节点接收到应答信息帧后，会根据应答信息帧中的内容建立一个自身的邻居信息列表。

4.根据权利要求3所述的紫外光协助无人机编队最优刚性拓扑生成方法，其特征在于：所述发送信息帧包括节点自身的ID号、信息类型识别码和LED经纬编码。

5.根据权利要求3所述的紫外光协助无人机编队最优刚性拓扑生成方法，其特征在于：所述应答信息帧包括发送信息帧节点的ID号、信息类型识别码、方向编码，与发送应答信息帧节点的ID号、方向编码、剩余能量和位置坐标。

6.根据权利要求3所述的紫外光协助无人机编队最优刚性拓扑生成方法，其特征在于：所述邻居信息列表包括邻居节点的ID号、邻居节点的剩余能量、邻居节点相对于自身的方向坐标、邻居节点的位置和各链路的权值。

7.根据权利要求1所述的紫外光协助无人机编队最优刚性拓扑生成方法，其特征在于，所述步骤S3具体如下：

在无人机编队中，两个具有邻居关系的节点i、j的链路权值函数为：

其中，L为两节点进行通信的路径损耗；E_ti和E_rj和表示两节点之间通过紫外光收发数据的能量消耗；e_i、e_j为节点在集结完成后的剩余能量。