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龍圖騰網(wǎng)獲悉北京理工大學(xué)申請的專利一種多無人機(jī)編隊(duì)避障的分布式協(xié)同尺度決策方法及裝置獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號為：CN115033014B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-03-21發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請?zhí)?專利號為：202210484689.4，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G05D1/695；該發(fā)明授權(quán)一種多無人機(jī)編隊(duì)避障的分布式協(xié)同尺度決策方法及裝置是由楊慶凱;張校禎;呂京碩;方浩;陳杰設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2022-05-06向國家知識產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請。

本一種多無人機(jī)編隊(duì)避障的分布式協(xié)同尺度決策方法及裝置在說明書摘要公布了：本發(fā)明公開了一種多無人機(jī)編隊(duì)避障的分布式協(xié)同尺度決策方法及裝置，包括：建立障礙物信息到所述多無人機(jī)編隊(duì)中各個無人機(jī)的期望局部尺度的映射關(guān)系；基于所述期望局部尺度，構(gòu)建平滑濾波器，所述平滑濾波器用于生成局部尺度避障策略；基于所述局部尺度避障策略，生成所述無人機(jī)編隊(duì)的分布式協(xié)同尺度決策，所述分布式協(xié)同決策用于向各個無人機(jī)指示一致性尺度參數(shù)。該方法只進(jìn)行編隊(duì)的尺度變換，而無人機(jī)的相對方向不發(fā)生改變，有更強(qiáng)的智能性和適應(yīng)性。

本發(fā)明授權(quán)一種多無人機(jī)編隊(duì)避障的分布式協(xié)同尺度決策方法及裝置在權(quán)利要求書中公布了：1.一種多無人機(jī)編隊(duì)避障的分布式協(xié)同尺度決策方法，其特征在于，包括：步驟S1：獲取障礙物信息，在由多個無人機(jī)形成的多無人機(jī)編隊(duì)中，建立所述障礙物信息到所述多無人機(jī)編隊(duì)中各個無人機(jī)的期望局部尺度的映射關(guān)系，所述期望局部尺度是根據(jù)障礙物信息得到的未處理尺度，用于表征對應(yīng)的無人機(jī)在編隊(duì)中占據(jù)的空間的縮放尺度；步驟S2：基于所述期望局部尺度，構(gòu)建平滑濾波器，所述平滑濾波器用于生成局部尺度避障策略；步驟S3：基于所述局部尺度避障策略，生成所述無人機(jī)編隊(duì)的分布式協(xié)同尺度決策，所述分布式協(xié)同尺度決策用于向各個無人機(jī)指示一致性尺度參數(shù)；所述步驟S1，所述建立所述障礙物信息到所述多無人機(jī)編隊(duì)中各個無人機(jī)的期望局部尺度的映射關(guān)系，包括：對所述多無人機(jī)編隊(duì)中各個無人機(jī)：編號為i的無人機(jī)的向量場fi＝[fixfiyfiz]T，其中，i為無人機(jī)在所述多無人機(jī)編隊(duì)中的編號，1≤i≤num，num為所述多無人機(jī)編隊(duì)的規(guī)模，fix，fiy，fiz分別為向量場在x,y,z方向上的分量，T為轉(zhuǎn)置；根據(jù)所述向量場，構(gòu)建映射關(guān)系，所述映射關(guān)系為所述障礙物信息到期望局部尺度的對應(yīng)關(guān)系： 為編號為i的無人機(jī)根據(jù)障礙物信息所得到的期望局部尺度，其中κnom和κmin分別表示標(biāo)稱尺度和最小尺度，均為預(yù)先給定的定值，滿足κnom＞κmin＞0；δ＞0是一個能夠調(diào)節(jié)映射關(guān)系的參數(shù)，Projfi表示向量場的影響作用，定義如下： 其中，fi為編號為i的無人機(jī)由傳感系統(tǒng)所生成的向量場，ri表示當(dāng)前隊(duì)形；ri＝pi-prefpi表示編號為i的無人機(jī)當(dāng)前所在空間位置；pref表示任務(wù)軌跡；所述構(gòu)建平滑濾波器，所述平滑濾波器用于生成局部尺度避障策略，包括：構(gòu)建平滑濾波器，所述平滑濾波器用于對每個無人機(jī)實(shí)現(xiàn)如下平滑濾波計(jì)算，即對于每個無人機(jī)： 其中和和分別表示濾波后的局部尺度避障策略導(dǎo)數(shù)的上界和局部尺度避障策略二階導(dǎo)數(shù)的上界，且均為預(yù)先給定的參數(shù)，能夠表征濾波器平滑的強(qiáng)度；k1＞0、k2＞0為控制增益，vi為編號為i的無人機(jī)的輔助變量，為局部尺度避障策略的導(dǎo)數(shù)，表示虛擬的輸入；所述基于所述局部尺度避障策略，生成所述無人機(jī)編隊(duì)的分布式協(xié)同尺度決策包括：對于所述多無人機(jī)編隊(duì)中的各個無人機(jī)，執(zhí)行以下操作：構(gòu)建一致性濾波器，對所述局部尺度避障策略所述一致性濾波器使用如下的一致性濾波算法 其中α＞1、β＞0，α、β均是增益，κi，和分別表示編號為i的無人機(jī)的尺度參數(shù)、尺度參數(shù)導(dǎo)數(shù)和尺度參數(shù)二階導(dǎo)數(shù)，和分別表示編號為i的無人機(jī)的局部尺度避障策略、局部尺度避障策略導(dǎo)數(shù)和局部尺度避障策略二階導(dǎo)數(shù)，表示編號為i的無人機(jī)的所有鄰居無人機(jī)構(gòu)成的集合，κj為編號為j的無人機(jī)的尺度參數(shù)，為編號為j的無人機(jī)的尺度參數(shù)導(dǎo)數(shù)，ψ和為給定控制參數(shù)，需要滿足下面條件： 其中，μ表示任意兩個無人機(jī)對應(yīng)的局部尺度避障策略的差異，其具體數(shù)值是： 其中，i和j為任意兩個無人機(jī)編號，為的上界，χi、χj均為代數(shù)符號，為的上界的導(dǎo)數(shù)，為的上界的二階導(dǎo)數(shù)；基于所述一致性濾波器，所有無人機(jī)就能夠得到一致性尺度參數(shù)κi，即編隊(duì)的協(xié)同尺度決策，進(jìn)而基于編隊(duì)控制，跟蹤各個無人機(jī)的期望位置。

如需購買、轉(zhuǎn)讓、實(shí)施、許可或投資類似專利技術(shù)，可聯(lián)系本專利的申請人或?qū)＠麢?quán)人北京理工大學(xué)，其通訊地址為：100081 北京市海淀區(qū)中關(guān)村南大街5號；或者聯(lián)系龍圖騰網(wǎng)官方客服，聯(lián)系龍圖騰網(wǎng)可撥打電話0551-65771310或微信搜索“龍圖騰網(wǎng)”。