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龙图腾网获悉湖南大学申请的专利一种无人机集群弹性编队控制方法、系统和计算机设备获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120742934B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-21发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202511194848.7，技术领域涉及：G05D1/46；该发明授权一种无人机集群弹性编队控制方法、系统和计算机设备是由朱青;陈帅宇;欧阳博;王耀南设计研发完成，并于2025-08-26向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种无人机集群弹性编队控制方法、系统和计算机设备在说明书摘要公布了：本发明公开了一种无人机集群弹性编队控制方法、系统和计算机设备，通过在每架无人机中嵌入本地拍卖机制，计算安全邻居集合，采取最大共识机制更新竞价，实现无人机间去中心化的任务分配，每轮拍卖只需邻居间局部通信，无需全局协调，极大降低了通信开销。在保持通信拓扑的基础上，引入基于Leader‑Follower编队理论的人工势场法，少数领导者通过预定轨迹或任务目标引导整体编队运动，其余跟随者利用人工势场中吸引力和排斥力实现对队形的动态保持和调整。特别适用于无人机集群编队表演、高空飞行任务等场景。本发明利用无人集群本身的特性开发的轻量级分布式算法，为后续无人集群编队方法提供了技术支持。

本发明授权一种无人机集群弹性编队控制方法、系统和计算机设备在权利要求书中公布了：1.一种无人机集群弹性编队控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤： S100：计算每个智能体的安全邻居集合，并初始化拍卖算法中每架无人机的请求，最大竞价集合和令牌向量； S200：每个智能体通过令牌收集机制更新最大竞价集合； S300：根据最大竞价集合确定获胜者，并删除最高竞价对应的连边，重复执行S200和S300，经过多轮拍卖之后，得到最终的满足预先设定的k-连通性的整体网络连通图； S400：定义无人机集群中心，根据无人机与无人机集群中心点的欧式距离确定领导者，其余无人机定义为跟随者，针对目标区域，初始化人工势场算法中的关键参数，包括领导者的初始位置、危险区域的坐标范围、最终目标点的位置； S500：计算出无人机集群飞行区域的具体位置信息和其结构的大小范围，当无人机集群到达最终目标点的位置时，则编队飞行结束，当没有到达最终目标点的位置时，则进行下一步； S600：根据S400中的人工势场算法中的关键参数，计算出无人集群系统受到的排斥力和吸引力，得到总合力，根据人工势场法再计算出下一时刻的领导者的编队飞行信息，包括位置信息、速度信息和偏航角信息； S700：各个跟随者跟随领导者进行编队飞行，组成并且保持着期望的编队队形，返回S500，直至编队飞行结束； S100包括： S110：每架无人机i先检查其直接相连的邻居，并在局部范围内计算网络的拉普拉斯矩阵的第二小特征值，通过分析第二小特征值的变化情况，判断删除某条边i,j是否会破坏整体网络的连通性，最终，所有可以安全删除的边所对应的节点j组成一个集合，即安全邻居集； S120：初始化每一个智能体的竞价请求，请求格式为向量形式，其中，i为当前无人机的编号，表示无人机希望删除的连边，为对应的竞价金额；无人机根据自身的安全邻居集的情况进行不同的操作：如果无人机i仍然拥有安全邻居即，则从安全邻居中选择一个目标邻居，作为准备删除的连边，并提交删除请求；如果无人机i没有安全邻居即，则不会实际参与竞价，而仅作为信息传递节点，这时，它提交的请求为，表示它不提删除任何连边，也不设置竞价金额； S130：初始化每一个智能体的最大竞价集合和令牌向量，主要用于记录每架无人机i自己的竞价信息，并确保这些信息可以与其邻居进行交换和共享，如果无人机i仍然有安全邻居，即，则将自己的竞价信息作为最大竞价集合的初始值，即，这表示当前最大竞价集合仅包含无人机自己的竞价数据；如果无人机i没有安全邻居即，则不会参与竞价，在这种情况下，最大竞价集合为空集，即；令牌向量格式为，向量长度等于集群中无人机的总数量，只有索引i处的值为1，表示当前编号为i的无人机已经参与竞价，而其他位置均为0，表示其他无人机尚未提交竞价； S200包括： 编号为i的无人机的令牌向量初始状态为，令牌会随着邻居间的信息交换逐步扩散，在这个过程中，每个智能体i会从它的邻居节点收集令牌信息，并且不断更新自己的令牌向量： ； 其中，表示逻辑或运算，意味着代理i会不断同步邻居的令牌状态，确保自己获取所有可见的竞价信息； 当存在节点的令牌向量为0时，即，表示无人机仍在竞价，拍卖继续进行，当所有节点的令牌向量全为1，即时，所有无人机都已经完成竞价，系统进入终止状态，拍卖结束；其中，在竞价过程中，每个智能体i会应用最大共识算法来更新自己的最大竞价集合，具体为，智能体i会比较自己和邻居的竞标值，选择竞标值中第三个元素最大的那个作为新的竞标集合，，其中，为智能体m在t时刻的竞价集合；表示t时刻的节点i的邻居集合，表示三维向量[发起者，要删除的边，竞价]中的第三个元素，即对应为竞价值；智能体i会收集邻居的竞价集合，将所有可见竞价信息合并，找到最高竞价值对应的竞价信息，并将其作为当前的最大竞价集合；通过迭代传播竞价信息，使得所有智能体都逐渐同步竞价结果； S300包括： 每一个智能体根据最大竞价集合确定获胜者，表达式为，一旦竞价最高的请求被接受，连边将从网络拓扑中移除；其中，获胜竞价的确定遵循去中心化的方式，每个智能体仅基于自身和邻居的信息做决策，每一轮拍卖均会得到获胜者，在经过多轮拍卖之后，当每架无人机的请求格式为r=[i，None，0]时，确定得到最终的连通图，其中，i为每架无人机的编号，None表示没有想删除的连边，0表示出价为零，即不出价，网络结构被动态调整，同时保持全局连通性，每架无人机之间的相对位置也随之确定。

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