[发明专利]一种无人集群测距方法

权利要求书

1.一种无人集群测距方法，其特征在于，所述无人集群中的每一个成员均有一个对应的识别号，确定其中一个为管理员，包括：

步骤一：由所述管理员广播发出指令信息，所述指令信息中包括时间同步信息和值班员信息，各成员接收到所述指令信息后，对自身时间进行同步，识别自身是否属于值班员，然后分别向所述管理员反馈；

步骤二：所述值班员广播发出测距信息，各成员收到所述测距信息后，分别向所述值班员发回响应信息，所述值班员接收到各成员的响应信息后，再次广播发出结束信息，各成员收到所述结束信息后，分别对应计算各自与所述值班员之间的距离值并存储，完成此次距离测量；

步骤三：重复前述的步骤一和步骤二，直至所述无人集群中的每一个成员均担任一次值班员并完成对应的距离测量后，各成员按顺序依次分别把各自存储的距离信息进行广播，对应其他成员进行接收，最后在每个成员中所有的距离信息进行组合，得到距离矩阵，完成所述无人集群的距离测量。

2.根据权利要求1所述的无人集群测距方法，其特征在于，所述无人集群进行测距是基于成员的数量进行时序规划，每个成员在规定的时段范围内按照时序进行有序的信息发送和接收，各成员均按照该规划好的时序协议进行工作。

3.根据权利要求1所述的无人集群测距方法，其特征在于，在所述步骤二中，所述值班员广播发出的所述测距信息中包括记录发送时刻的发送时间戳T₁；各成员接收到所述测距信息，记录到达的第一时间戳T_{1_N}，N表示所述无人集群中各成员的序号，共有M个成员，N∈(1,2,3…M)。

4.根据权利要求3所述的无人集群测距方法，其特征在于，各成员按照预先设定的时隙依次向所述值班员发送响应信息，所述响应信息中包含自身的识别号，同时发送的响应信息也包括对应的发送时间，即第二时间戳T_{2_N}；

所述值班员接收到各成员发送的响应信息后，对其进行解析，待解析出所述响应信息对应的成员识别号后，记录接收到所述响应信息的第三时间戳T_{3_N}；

在值班员接收到所有成员的响应信息后，根据设定的时序，所述值班员广播发出结束信息，对应的发送时刻为第四时间戳T₄，所述值班员得到与各成员的两个时间段

这两个时间段被值班员计算得出后，包含在所述结束信息中发送出去。

5.根据权利要求4所述的无人集群测距方法，其特征在于，各成员收到所述结束信息后，记录接收到该信息对应的第五时间戳T_{5_N}，同时根据自身的识别号将所述结束信息中与自身相关的两个时间段提取出来，此时各成员也得到两个时间段：

各成员根据各自的四个时间段得出各自发出信号到值班员的空中传播时间τ_1,N：

则各成员与值班员的距离为Dis_1,N＝τ_1,Nc，c表示光速。

6.根据权利要求5所述的无人集群测距方法，其特征在于，在所述步骤三中，重复所述的步骤一和步骤二，直至所述无人集群中的每个成员均担任一次值班员并完成对应的距离测量，对于任一个序号为N的成员而言，可以得到各自存储的距离信息对应的第一存储矩阵A：

Dis_N1…Dis_NM分别表示所述序号为N的成员到各成员之间的测量距离。

7.根据权利要求6所述的无人集群测距方法，其特征在于，在步骤三中，根据设定的时序各个成员按照预定的顺序，分别发送各自的距离信息，各成员则同步接收各个距离信息并进行解析，将不同的第一存储矩阵A合并组成一个M×M的第二存储矩阵B：