[发明专利]一种无人集群测距方法

说明书

本发明公开了一种无人集群测距方法，包括由管理员广播发出指令信息，各成员接收后，对自身时间同步，识别是否属于值班员；值班员广播发出测距信息，各成员收到后，分别向值班员发回响应信息，值班员接收到各成员的响应信息后，再次发出结束信息，各成员收到结束信息后，分别对应计算各自与值班员之间的距离值并存储；重复前述步骤，直至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，完成无人集群的距离测量。该方法解决无人集群各成员的互测距问题，提高无人集群网络成员的定位精度和定位频度。

技术领域

本发明涉及移动无线通信与定位技术领域，尤其涉及一种无人集群测距方法。

背景技术

无人集群是指由多个无人运动体构成的集合群体。无人运动体包括无人飞行器、水上无人航行器、陆上无人驾驶器、机器人、仿生器等。

近几年，随着硬件平台的进步和通信控制技术的发展，无人集群系统在民用和军用领域均得到了越来越多的应用，如侦察巡逻、精准打击、灾害救援、农田灌溉等。

无人集群在不同任务目标的驱动下执行相应的编队控制指令，集群系统的信息交互和协同决策依赖于定位、导航和授时(Positioning，Navigation and Timing，PNT)信息。这其中，空间位置信息一直扮演着基础的使能信息角色，高效精准的定位服务对实现集群编队控制起着不可替代的作用。因此，如何提高无人集群内部各无人运动体的定位精度成为目前所面临的主要问题之一。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种无人集群测距方法，以解决无人集群内各运动体之间的动态测距问题，使无人集群网络中各运动体间可以得到相互测距矩阵，从而提高无人集群的定位精度和定位频度。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是提供一种无人集群测距方法，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。

优选的，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。

优选的，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)。

优选的，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}；