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申请/专利权人：北京航天自动控制研究所

摘要：本发明提供一种分布式异构无人机集群的控制系统及方法，涉及无人机控制技术领域，以提升无人机集群在复杂环境中的智能感知能力。该系统包括：蜂群控制器，用于根据无人机集群中其它无人机的状态信息计算本机航迹和加速度信息，并将本机航迹和加速度信息发送至信息处理板；信息处理板，用于接收光学吊舱和光学类载荷的视频帧以及探测类载荷的探测数据，利用人工智能算法在视频帧中识别出目标，并将视频帧发送至地面站；接收蜂群控制器计算得到的本机航迹和加速度信息并发送至飞行控制器，以控制本机自主配合集群中其它无人机完成飞行任务。分布式异构无人机集群的控制系统应用于分布式异构无人机集群的控制方法。

主权项：1.一种分布式异构无人机集群空地一体控制系统，其特征在于，包括：多个无人机和与多个无人机通信连接的地面站，其中，所述多个无人机中的每个无人机包括：蜂群控制器，用于根据无人机集群中其它无人机的状态信息计算本机航迹和加速度信息，并将本机航迹和加速度信息发送至信息处理板；飞行控制器，用于控制无人机姿态并且调整无人机的速度和飞行方向；光电吊舱，用于实时拍摄视频帧并进行目标跟踪；信息处理板，用于接收光学吊舱和光学类载荷的视频帧以及探测类载荷的探测数据，利用人工智能算法在视频帧中识别出目标，并将视频帧发送至地面站；接收蜂群控制器计算得到的本机航迹和加速度信息并发送至飞行控制器，以控制本机自主配合集群中其它无人机完成飞行任务；所述信息处理板包括：数据接入模块，所述数据接入模块用于：接收飞行控制器的遥测数据，作为飞控信息话题，将所述飞控信息话题发送至地面站节点，以通过地面站对无人机状态信息进行监测；创建无人机节点，基于无人机节点订阅地面站节点发布的任务输入话题，以使集群中所有无人机接收任务输入话题；基于无人机节点建立蜂群控制话题，订阅集群中其它无人机的蜂群控制话题，并将其它无人机的蜂群控制话题发送至蜂群控制器，蜂群控制器根据其它无人机的蜂群控制话题计算本机航迹和加速度信息，以控制本机自主协同配合集群中其它无人机完成飞行任务；所述信息处理板包括：协同控制模块，所述协同控制模块用于：根据任务输入话题，激活蜂群控制器进行初始航迹计算；所述信息处理板包括：机载感知模块，所述机载感知模块用于：基于人工智能的识别模型及跟踪算法对所述视频帧中目标进行识别与跟踪，并在所述视频帧中叠加识别框以包络住被识别的目标，对被识别的同一目标赋予相同的目标ID，将叠加了识别框和赋予目标ID的视频帧编码后，推流至地面站；所述信息处理板包括：人机交互模块，所述人机交互模块用于：信息处理器将光电吊舱拍摄的连续视频帧中识别出目标，将目标标注并发送至地面站，操作人员在地面站通过点击锁定目标，并对目标进行跟踪，并将锁定位置发送至地面站，或，操作人员在地面站框选出被识别出的目标，并对地面站框选出的目标进行跟踪，并将锁定位置发送至地面站；所述多个无人机包括多种构型的无人机，多种构型的无人机之间形成分布式控制结构；所述地面站用于：接收无人机的实时位置和航迹，并显示所有无人机的实时状态信息；在无人机飞行前进入任务信息输入画面，并在任务信息输入画面中设置任务信息，其中，任务信息包括无人机数量、巡航区域和禁飞区域，通过数据链将任务信息通过信息处理板发送至蜂群控制器，进行任务决策；在侦查过程中，锁定目标并控制光电吊舱对目标进行跟踪或者取消光电吊舱对目标的跟踪锁定。

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