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龍圖騰網(wǎng)獲悉武漢理工大學(xué)申請的專利一種基于觀察者與分層網(wǎng)絡(luò)的無人機(jī)集群目標(biāo)跟蹤方法獲國家發(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：CN119311018B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-09-09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：202411256397.0，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G05D1/46；該發(fā)明授權(quán)一種基于觀察者與分層網(wǎng)絡(luò)的無人機(jī)集群目標(biāo)跟蹤方法是由朱曼;林麗君;劉經(jīng)緯;馬宗仁;王振華;吳康城;曹豐智設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2024-09-09向國家知識產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請。

本一種基于觀察者與分層網(wǎng)絡(luò)的無人機(jī)集群目標(biāo)跟蹤方法在說明書摘要公布了：本發(fā)明公開了一種基于觀察者與分層網(wǎng)絡(luò)的無人機(jī)集群目標(biāo)跟蹤方法，包括以下步驟：1）將無人機(jī)集群中的無人機(jī)分成三種角色：領(lǐng)導(dǎo)者、跟隨者和觀察者；N個無人機(jī)組成一個多智能體系統(tǒng)，在系統(tǒng)中，每架無人機(jī)作為一個獨(dú)立的智能體，多智能體系統(tǒng)通過領(lǐng)導(dǎo)?跟隨?觀察者模型，負(fù)責(zé)整個無人機(jī)群形成有序的編隊(duì)；2）引入兩層聯(lián)合無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)模型，建立飛行自組網(wǎng)，負(fù)責(zé)無人機(jī)集群目標(biāo)跟蹤中的通信；3）無人機(jī)集群實(shí)現(xiàn)編隊(duì)控制后進(jìn)行目標(biāo)跟蹤，實(shí)現(xiàn)對單個或多個目標(biāo)的有效追蹤。本發(fā)明引入觀察者概念來實(shí)現(xiàn)集群的有效編隊(duì)控制，使得無人機(jī)群體能夠更全面地了解周圍環(huán)境，并及時做出相應(yīng)的調(diào)整，提高無人機(jī)群體整體的機(jī)動性和靈活性。

本發(fā)明授權(quán)一種基于觀察者與分層網(wǎng)絡(luò)的無人機(jī)集群目標(biāo)跟蹤方法在權(quán)利要求書中公布了：1.一種基于觀察者與分層網(wǎng)絡(luò)的無人機(jī)集群目標(biāo)跟蹤方法，其特征在于，包括以下步驟： 1）將無人機(jī)集群中的無人機(jī)分成三種角色：領(lǐng)導(dǎo)者、跟隨者和觀察者； 其中，領(lǐng)導(dǎo)者負(fù)責(zé)引導(dǎo)整個集群的運(yùn)動方向和速度，根據(jù)預(yù)設(shè)的任務(wù)或者環(huán)境中的動態(tài)目標(biāo)來規(guī)劃路徑，并將指令傳遞給跟隨者和觀察者； 跟隨者根據(jù)預(yù)設(shè)的參考點(diǎn)跟隨者在領(lǐng)導(dǎo)者周圍形成凸包，并根據(jù)領(lǐng)導(dǎo)者的指令調(diào)整自己的位置和速度，跟隨者和領(lǐng)導(dǎo)者之間的相對位置變化，但距離保持不變； 觀察者用于負(fù)責(zé)監(jiān)視環(huán)境中的變化，環(huán)境變化信息包括障礙物的出現(xiàn)或其他潛在威脅，當(dāng)觀察者檢測到環(huán)境變化信息時，將數(shù)據(jù)信息發(fā)送給領(lǐng)導(dǎo)者和跟隨者； 觀察者位置隨領(lǐng)導(dǎo)者、追隨集群移動動態(tài)調(diào)整，布置在能提供對無人機(jī)集群周圍環(huán)境最大覆蓋視野的位置，以便及時發(fā)現(xiàn)變化； N個無人機(jī)組成一個多智能體系統(tǒng)，在系統(tǒng)中，每架無人機(jī)作為一個獨(dú)立的智能體，多智能體系統(tǒng)通過領(lǐng)導(dǎo)-跟隨-觀察者模型，負(fù)責(zé)整個無人機(jī)群形成有序的編隊(duì)； 2）引入兩層聯(lián)合無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)模型，建立飛行自組網(wǎng)（FANETs），負(fù)責(zé)無人機(jī)集群目標(biāo)跟蹤中的通信； 使用基于SDN無線定義網(wǎng)絡(luò)的異構(gòu)架構(gòu)用于在飛行自組網(wǎng)中的可靠通信； 將無人機(jī)群分為控制器、上層無人機(jī)層和下層無人機(jī)層；上層無人機(jī)層負(fù)責(zé)執(zhí)行移動性估計(jì)和預(yù)測操作，并聯(lián)合控制器進(jìn)行路由決策，下層無人機(jī)層負(fù)責(zé)執(zhí)行地面或空中的搜索任務(wù)或提供服務(wù)； 上層無人機(jī)層包括簇頭無人機(jī)CHU，下層無人機(jī)層包括簇成員無人機(jī)CMU；一個簇頭無人機(jī)管理多個簇成員無人機(jī)； 計(jì)算無人機(jī)之間的歐幾里得距離； 每個無人機(jī)通過其無人機(jī)地址識別與鄰居無人機(jī)進(jìn)行通信，控制器對各無人機(jī)請求的傳輸路由成本進(jìn)行估計(jì)，控制器根據(jù)全局網(wǎng)絡(luò)信息為簇頭無人機(jī)計(jì)算最優(yōu)路由路徑； 3）無人機(jī)集群實(shí)現(xiàn)編隊(duì)控制后進(jìn)行目標(biāo)跟蹤，實(shí)現(xiàn)對單個或多個目標(biāo)的有效追蹤。

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