一种智能控制的多域无人机编队协同调度系统的制作方法

1.本发明涉及无人机控制技术领域，尤其涉及一种智能控制的多域无人机编队协同调度系统。


背景技术：

2.目前，资源调度方法主要分为集中式调度和分布式调度，集中式的资源调度技术为了保持全局优化的目的而进行的资源调度，包括整数规划法、列表规划法和智能搜索法等。集中式资源调度机制具有资源调度过程稳定、能够获得全局优化解等优势，但存在单点运算量大、资源调度过程鲁棒性差、对突发事件反应慢等不足。
3.如cn109189094b现有技术公开了一种多有人机与多无人机混合编队资源调度方法，虽然能在一定程度上实现分布式任务分配，但是这些方法采用了基于智能优化算法的求解方法，不能输出稳定的解，实用性有限；同时，上述方法对于分布式并行任务处理的问题考虑不足，没有实现分布式决策的并行性优势，也没有实现分布式单元进行资源分配时的协调合作。
4.另一种典型的如cn105700545b的现有技术公开的一种基于无人机自动化平台的无人机调度方法，虽然无人机在飞行时，并不需要操作人员的过多干预，但无人机采集到的实时数据和其自身坐标是仍是需要掌握的。无大规模网络覆盖时，操作人员就必须处于无人机的无线信号覆盖范围内，使操作人员实时获得这些信息，这些信息的进一步处理就需要现场操作人员带回办公室才能够进行，这导致产生的不敏感数据不能即时地全社会共享，而且第三方不能做到实时监控，暗藏监管硬伤和漏洞。一次充电飞行制空时间短，只有30-40分钟，电能剩余到一半就须要返航，实际执勤时间也不过20分钟而已，如若未能返航就得就地降落等待人工前往处理，整体利用率偏低。无人机执勤现场需2-3人维护：充换电池，完成任务后需随身携带无人机，导致高效的产品用低效的操作方法来使用，使整体效率并未得到显著提高。
5.为了解决本领域普遍存在无人机组网困难、相邻的无人机之间缺乏协同、过分依赖地面的信号发射站、输出稳定性差和无法实现传输信号的冗余/备份等等问题，作出了本发明。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于，针对目前无人机编队调度所存在的不足，提出了一种智能控制的多域无人机编队协同调度系统。
7.为了克服现有技术的不足，本发明采用如下技术方案：
8.一种智能控制的多域无人机编队协同调度系统，包括无人机、连接模块、协同模块、调度模块、处理模块、引导模块、服务器和处理器，所述处理器分别与所述连接模块、所述协同模块、所述调度模块、所述处理模块、所述引导模块和服务器控制连接；
9.所述连接模块对各个无人机的组网需求进行响应，并与各个所述无人机建立连接
配对关系；
10.所述协同模块对连接的各个无人机进行位置和间距的协同，以实现多个无人机之间的位置均能同步、共享和调整；
11.所述调度模块对各个无人机的位置进行调整，以调整不同的无人机编队形态；
12.所述处理模块对各个所述无人机的回传数据进行处理，并将处理过的数据向所述引导模块、所述协同模块和所述调控模块进行传输；
13.所述引导装置对各个所述无人机的位置进行引导，以对各个所述无人机的位置进行定位和导向；
14.所述服务器分别与所述连接模块、所述协同模块、所述调度模块、所述处理模块、所述引导模块和所述处理器连接，形成对无人机进行调度的控制平台；
15.将通过连接模块核验并授予连接授权码的无人机的核验序列号传输至所述协同模块进行协同处理；所述协同处理包括对各个无人机的位置进行调整、相互感应彼此的位置、以及采集障碍物的位置；
16.其中，所述协同模块包括距离检测单元和位置检测单元，所述距离检测单元获取两个相邻的无人机之间或无人机与障碍物之间的距离；所述位置检测单元对无人机和障碍物的位置进行检测；所述距离检测单元对相邻的无人机和所述障碍物的位置进行动态更新；所述位置检测单元根据所述距离检测单元的实时距离值数据，对各个无人机进行动态安全距离值securityi的确定，所述安全距离值securityi根据下式进行计算，
17.securityi＝security
0-10μlg(li/l0) λ
18.其中，security0为固有安全距离值；li为两个无人机之间或无人机与障碍物之间的距离值；l0为两个相邻的无人机之间或无人机与障碍物之间的上一采集周期的距离；μ为距离损耗系数，其值满足：μ＝li/t，t为采集周期；λ为距离修正系数，其值满足：λ＝(l
i-l0)/s，s为组成的无人机编队的面积。
19.可选的，各个所述无人机在进行编队前，需要通过所述连接装置进行状态检测和授予连接许可；其中，所述连接模块包括状态检测单元和核验单元，所述状态检测单元对所述无人机的状态进行检测，并通过协同模块将所述无人机的状态传输至所述服务器中；所述核验单元对各个无人机的身份id进行核验；其中，所述身份id包括无人机的识别码；
20.若通过核验则授予所述核验单元授予连接许可；
21.所述核验单元包括采集器和授权码生成器，所述采集器采集各个所述无人机的序列号；所述授权码生成器根据所述序列号授予无人机连接授权码，所述授权码生成器根据下式生成所述连接授权码join_coden；
[0022][0023]
其中，un为无人机连接总次数；taskn为无人机n当天连接的次数；zn为当前时间；dn为截止时间；wn为无人机i连接时触发的等待时间；keyn为无人机n上一次连接的连接授权码，其中，若无人机为首次连接，则keyn＝0；
[0024]
若后续又遇到同一识别标识的无人机，则依据下式进行计算，
[0025]
0≤series≤122
[0026]
其中，series为无人机的身份id；且当生成新的授权码后，对授权码进行更新；
[0027]
所述核验单元在响应所述无人机的连接配对请求前，需要利用所述授权码生成器生成新的连接授权码，且新下发所述连接授权码与原来的连接授权码需不一致才有效，使连接配对请求的记录可被追溯。
[0028]
可选的，各个无人机均通过所述调度模块进行调度，所述调度模块基于所述服务器采集无人机的回传数据，对各个无人机的位置和次序进行调整，以实现不同的无人机编队形态；其中，所述调度模块包括调度板和调控单元，所述调度板接收操作者的控制数据和设定输入指令，并生成不同编队调度的形态指令集；其中，所述调度单元确定参加编队调控的无人机数量，并确定各个所述无人机的优先权；
[0029]
所述调度板包括触控面板和控制菜单，所述控制菜单设置在所述触控面板的周侧，并对称分布；所述触控面板设有供所述操作者进行操作的触控区域；所述操作者根据各个无人机的编号建立无人机的编队次序；所述操作者通过触控区域拖拽所述无人机的标号的次序，并建立调度编队形态；其中，所述编号由所述处理模块根据所述无人机的状态进行确定，并传输至所述触控面板中进行显示。
[0030]
可选的，所述处理模块对各个所述无人机的位置数据和感测数据进行处理，并传输至所述协同模块和所述调控模块中，并通过所述调控模块对所述无人机进行调度编队形态的调度；
[0031]
所述处理模块包括处理单元和数据传输单元，所述处理单元对各个无人机的位置数据进行处理；所述数据传输单元将处理单元的处理结果与所述调度模块进行传输；其中，各个无人机的位置数据通过所述引导模块进行采集，并将采集到的数据传输至所述处理单元中；所述处理单元根据各个无人机的位置数据确定各个无人机的当前状态，所述状态包括当前电量的容量、是否占用，是否被编队和当前位置；
[0032]
通过所述处理单元对各个所述无人机的状态进行确定后，将该状态通过所述数据传输单元传输至所述调度模块中，并显示在触控面板上。
[0033]
可选的，所述引导模块设置在编队调度的区域范围内，以对各个参与编队的所述无人机进行引导，并对参与调度的各个无人机的信号进行采集、以及对无人机进行引导；其中，所述引导模块包括引导单元和信号采集单元，所述信号采集单元对各个无人机的位置数据进行采集；所述引导单元根据所述信号采集单元对无人机的位置数据对各个所述无人机进行引导。
[0034]
可选的，所述引导单元包括通信雷达、转动构件、支撑底板和支撑构件，所述通信雷达设置在所述转动构件上顶部，并跟随所述转动构件的转动而转动；所述转动构件设置在所述支撑底板的上端面；所述支撑构件设置在所述支撑底板的下端面，并对所述支撑底板进行支撑；其中，所述支撑构件包括若干个限位杆、辅助限位板、若干个连接杆，各个所述限位杆的一端与所述支撑底板的下端面铰接，各个所述限位杆的另一端朝向所述支撑底板的另一侧伸出；各个所述限位杆的内壁设置有滑动轨道，所述滑动轨道沿着所述限位杆的长度方向延伸；各个连接杆的一端与所述辅助限位板滑动连接形成限位台；各个连接杆的另一端分别与各个限位杆的滑动轨道滑动连接。
[0035]
可选的，所述转动构件包括转动座、转动驱动机构、转动齿轮、内齿轮和转向座，所述转动齿轮与所述转动驱动机构驱动连接形成转动部；所述转动部设置在所述转向座上并朝向转动座的一侧伸出；所述转动座设有供所述转向座容纳的转动腔，且在所述转动腔的内壁设有内齿轮；所述转动齿轮和所述内齿轮相互啮合；
[0036]
所述通信雷达设置在所述转动座远离所述转动部的一侧。
[0037]
可选的，所述信号采集单元包括通信器、微控制器和传输线，所述通信器对接收无人机的回传数据；所述微控制器与所述通信器耦合，并对无人机与所述通信器的信号接收和反馈的传输时间间隔进行记录；
[0038]
所述传输线的两端分别与所述调控模块和所述通信器连接，并将所述通信器获取的各个无人机的回传数据传输至所述调控模块中；其中，所述回传数据包括无人机的当前高度、两个无人机之间的距离和两个无人机之间的位置坐标。
[0039]
可选的，所述引导模块还包括观测单元，所述观测单元供所述操作者对编队的各个无人机进行观察，以识别出各个无人机是否存在异常；
[0040]
所述观测单元包括限位环、调整构件和观察镜，所述限位环与所述观察镜的本体嵌套，并固定在所述调整构件上；所述调整构件设置在所述支撑底板的上端面，并与所述支撑底板的上端面连接。可选的，所述触控面板采用可接触式触摸屏。
[0041]
本发明所取得的有益效果是：
[0042]
1.通过所述调度模块与所述连接模块、所述处理模块和所述引导模块进行配合，以确定所述无人机当前的位置、运行的状态、以及无人机与障碍物的位置关系，提升对各个所述无人机进行调度和编队形态的调控的可靠性；
[0043]
2.通过相邻的所述无人机也可以所述协同模块进行数据的交互或者传输，以达到彼此协同配合、自主避障的效果；
[0044]
3.通过所述协同模块与无人机之间的配合，使得各个所述无人机之间能够更加的智能；
[0045]
4.通过所述引导单元根据所述信号采集单元对无人机的位置数据对各个所述无人机进行引导；
[0046]
5.通过通信雷达转动的方式，也将引导模块的发送的数据能高效的发送出去，还兼顾信号或者数据传输之间的稳定性和高效性。
[0047]
为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所提供的附图仅用于提供参考与说明，并非用来对本发明加以限制。
附图说明
[0048]
从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在示出实施例的原理上。在不同的视图中，相同的附图标记指定对应的部分。
[0049]
图1为本发明的控制流程示意图。
[0050]
图2为本发明的控制方框示意图。
[0051]
图3为本发明的所述无人机的结构示意图。
[0052]
图4为本发明的所述距离检测单元的结构示意图。
[0053]
图5为本发明的所述引导模块的结构示意图。
[0054]
图6为本发明的所述引导模块的部分爆炸示意图。
[0055]
图7为本发明的所述操作者操作所述触控面板的应用场景示意图。
[0056]
图8为本发明的所述触控面板的结构示意图。
[0057]
图9为图5中a处的放大示意图。
[0058]
图10为本发明的所述俯仰调整构件的部分结构细节示意图。
[0059]
附图标号说明：1-无人机；2-机身；3-距离检测单元；4-固定环；5-接触座；6-感测矩阵；7-存储座；8-偏移构件；9-测高雷达；10-固定座；11-支撑底板；12-支撑构件；13-限位杆；14-滑动轨道；15-连接杆；16-辅助限位板；17-通信雷达；18-触控面板；19-控制菜单；20-编队显示区域；21-圆形区域；22-副显示区域；23-显示图标；24-操作者；25-活动槽；26-偏转齿轮；27-第一转动头；28-传导杆；29-观察镜；30-调整齿轮；31-调整杆；32-立座；33-第二转动头；34-限位环；35-观测单元。
具体实施方式
[0060]
以下是通过特定的具体实施例来说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本发明的优点与效果。本发明可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不悖离本发明的精神下进行各种修饰与变更。另外，本发明的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸的描绘，事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容，但所公开的内容并非用以限制本发明的保护范围。
[0061]
实施例一：根据图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9和图10，本实施例提供一种智能控制的多域无人机编队协同调度系统，其包括无人机、连接模块、协同模块、调度模块、处理模块、引导模块、服务器和处理器，所述处理器分别与所述连接模块、所述协同模块、所述调度模块、所述处理模块、所述引导模块和服务器控制连接，并基于所述处理器对所述连接模块、所述协同模块、所述调度模块、所述处理模块、所述引导模块进行集中控制，提升对各个无人机的引导精度和引导效率；
[0062]
所述无人机包括机身、供电电池、中央控制器和螺旋桨，所述供电电池分别与所述中央控制器和所述螺旋桨电连接；所述中央控制器控制所述螺旋桨的启停；所述中央控制器和各个所述螺旋桨均设置在所述机身上；
[0063]
所述连接模块对各个无人机的组网需求进行响应，并与各个所述无人机建立连接配对关系；如图1中的步骤100，通过各个所述无人机与所述连接模块进行连接，以建立连接模块与各个无人机之间的单独的映射关系；同时，通过独立的映射关系，可以对各个无人机进行独立调度；各个所述无人机经过连接模块进行核验和授予连接授权码后，可以建立配对关系，使得可通过所述连接模块对各个所述无人机进行调度或者调控；
[0064]
所述协同模块对连接的各个无人机进行位置和间距的协同，以实现多个无人机之间的位置均能同步、共享和调整；所述协同模块在对各个相邻的无人机之间进行位置和间距的协同，使得在进行编队形态组合的过程中，能够相互配合，且保持设定的安全距离，提升编队调度的安全性和可靠性；其中，各个所述无人机在进行协同的过程中，需要获取包括：所述连接模块收集到的各个所述无人机的当前状态和连接配对关系；以及所述调度模块对各个无人机的位置设定等数据；
[0065]
所述协同模块获取上述的数据后，基于各个无人机之间的间距、设定的固定安全距离、以及彼此之间的障碍物的位置坐标进行协同、自主的避障；
[0066]
另外，所述协同模块分别设置在各个所述无人机上，并通过传输单元与所述连接模块、所述调度模块、所述引导模块和服务器进行数据的传输；
[0067]
同时，相邻的所述无人机也可以通过所述协同模块进行数据的交互或者传输，以达到彼此协同配合、自主避障的效果；
[0068]
如图1中的步骤102所示，所述调度模块对各个无人机的位置进行调整，以调整不同的无人机编队形态；在对各个所述无人机进行调度的过程中，通过所述调度模块与所述连接模块、所述处理模块和所述引导模块进行配合，以确定所述无人机当前的位置、运行的状态、以及无人机与障碍物的位置关系；
[0069]
如图1中的步骤101所示，所述无人机进行动作的过程中，所述无人机向所述处理模块发送回传数据；所述处理模块对各个所述无人机的回传数据进行处理，并将处理过的数据向所述引导模块、所述协同模块和所述调控模块进行传输；
[0070]
如图1中的步骤103所示，所述引导装置对各个所述无人机的位置进行引导，以对各个所述无人机的位置进行定位和导向；所述引导模块还能对各个无人机发出的回收数据进行接收，并把所述回传数据送入所述处理模块中；所述引导装置设置在各个无人机需要进行编队的区域，并通过所述引导装置对各个无人机进行引导和向各个所述无人机发送调度数据；其中，通过所述调度模块发送的调度数据通过所述引导模块进行发送，同时，在编队的过程中，各个无人机的调度数据均通过独立的建立配对关系的通信频道进行传输；使得各个无人机均能按照调控数据进行动作，以实现不同的编队形态；所述调控数据包括但是不局限于以下列举的几种：操作者的控制数据、设定输入指令和编队调度的形态指令集；
[0071]
所述服务器分别与所述连接模块、所述协同模块、所述调度模块、所述处理模块、所述引导模块和所述处理器连接，形成对无人机进行调度的控制平台；所述调控平台设置在所述无人机编队的现场，并通过所述控制平台对各个所述无人机进行调度和编队形态的调控；
[0072]
各个无人机首先通过所述连接模块确定无人机的状态，是否满足连接的条件，若满足连接条件后，则与所述连接模块进行连接，并建立配对关系，授予各个无人机连接授权码，使得各个所述无人机与所述连接模块之间满足连接条件；所述连接条件包括但是不局限于以下列举的几种：电量的可用阈值、运行的状态、是否超过使用负荷等；
[0073]
当对各个所述无人机授予连接授权码后，则可以通过调度模块对所述无人机进行调度或者编队形态的设置或调整；
[0074]
另外，各个所述无人机在编队中还通过协同模块彼此之间进行数据的交互与传输，使得各个无人机与相邻的无人机之间能保持设定的安全距离，同时，在无人机进行编队飞行过程中，若两个无人机之间存在障碍物，两个无人机分别进行避障后，随即恢复原先设定的安全间距离；通过所述协同模块与无人机之间的配合，使得各个所述无人机之间能够更加的智能的进行距离的调节；另外，还进一步改变了惯常的通过地面的信号传输装置进行中继传输，大大提升了各个无人机之间协调或者协同能力；
[0075]
将通过连接模块核验并授予连接授权码的无人机的核验序列号传输至所述协同模块进行协同处理；所述协同处理包括对各个无人机的位置进行调整、相互感应彼此的位
置、以及采集障碍物的位置；
[0076]
可选的，各个所述无人机在进行编队前，需要通过所述连接装置进行状态检测和授予连接许可；其中，所述连接模块包括状态检测单元和核验单元，所述状态检测单元对所述无人机的状态进行检测，并通过协同模块将所述无人机的状态传输至所述服务器中；所述核验单元对各个无人机的身份id进行核验；其中，所述身份id包括但是不局限于以下列举的几种：无人机的识别码、制造商代码、产品型号代码和序列号等；若通过核验则授予所述核验单元连接许可；
[0077]
所述核验单元包括采集器和授权码生成器，所述采集器采集各个所述无人机的序列号；所述授权码生成器根据所述序列号授予无人机连接授权码，所述授权码生成器根据下式生成所述连接授权码join_coden；
[0078][0079]
其中，un为无人机连接总次数；taskn为无人机n当天连接的次数；zn为当前时间；dn为截止时间；wn为无人机i连接时触发的等待时间；keyn为无人机n上一次连接的连接授权码，其中，若无人机为首次连接，则keyn＝0；
[0080]
若后续又遇到同一识别标识的无人机，则依据下式进行计算，
[0081]
0≤series≤122
[0082]
其中，series为无人机的身份id；且当生成新的授权码后，对授权码进行更新；若无人机的身份id为字母，则将其转变为ascii码后，带入上式进行计算；所述核验单元在响应所述无人机的连接配对请求前，需要利用所述授权码生成器生成新的连接授权码，且新下发所述连接授权码与原来的连接授权码需不一致才有效，使连接配对请求的记录可被追溯；
[0083]
可选的，所述引导模块设置在编队调度的区域范围内，以对各个参与编队的所述无人机进行引导，并对参与调度的各个无人机的信号进行采集、以及对无人机进行引导；其中，所述引导模块包括引导单元和信号采集单元，所述信号采集单元对各个无人机的位置数据进行采集；所述引导单元根据所述信号采集单元对无人机的位置数据对各个所述无人机进行引导；
[0084]
可选的，所述引导单元包括通信雷达、转动构件、支撑底板和支撑构件，所述通信雷达设置在所述转动构件上顶部，并跟随所述转动构件的转动而转动；所述转动构件设置在所述支撑底板的上端面；所述支撑构件设置在所述支撑底板的下端面，并对所述支撑底板进行支撑；其中，所述支撑构件包括若干个限位杆、辅助限位板、若干个连接杆，各个所述限位杆的一端与所述支撑底板的下端面铰接，各个所述限位杆的另一端朝向所述支撑底板的另一侧伸出；各个所述限位杆的内壁设置有滑动轨道，所述滑动轨道沿着所述限位杆的长度方向延伸；各个连接杆的一端与所述辅助限位板滑动连接形成限位台；各个连接杆的另一端分别与各个限位杆的滑动轨道滑动连接；所述通信雷达按照设定的转动速率进行自转，并收集各个无人机的实时数据或者反馈的高度或者编队状态等回传数据；在本实例中，所述通信雷达在所述转动构件的带动下以45-60r/min的速度进行自转；另外，整个所述引
导装置设置在无人机编队的可传导范围内，使得所述通信雷达与各个无人机之间的通信能稳定传输；同时，所述通信雷达的识别范围决定所述无人机编队的可传导范围，优选的，所有的无人机编队均设置在所述通信雷达的识别范围中，使得个无人机的回传数据能够被所述通信雷达所接收；
[0085]
在本实施例中，所述通信雷达也可向各个无人机发送调控数据；此时，需要所述引导模块和所述调控模块相互配合，使得所述调控数据能被精准的下发至各个所述无人机中；
[0086]
可选的，所述转动构件包括转动座、转动驱动机构、转动齿轮、内齿轮和转向座，所述转动齿轮与所述转动驱动机构驱动连接形成转动部；所述转动部设置在所述转向座上并朝向转动座的一侧伸出；所述转动座设有供所述转向座容纳的转动腔，且在所述转动腔的内壁设有内齿轮；所述转动齿轮和所述内齿轮相互啮合；所述通信雷达设置在所述转动座远离所述转动部的一侧；所述转动驱动机构以45-60r/min的速度进行驱动，使得所述转动座带动所述通信雷达沿着自身的轴线进行转动，使得通信雷达能够采集无人机编队中的各个位置的回传数据；同时，通过通信雷达转动的方式，也将引导模块的发送的数据能高效的发送出去，还兼顾信号或者数据传输之间的稳定性和高效性；
[0087]
所述通信雷达在所述转动构件的带动下对信号进行发送和接收，其中，接收到的信号和数据均通过所述信号采集单元进行处理，其中，所述信号采集单元包括通信器、微控制器和传输线，所述通信器对接收无人机的回传数据；所述微控制器与所述通信器耦合，并对无人机与所述通信器的信号接收和反馈的传输时间间隔进行记录；所述传输线的两端分别与所述调控模块和所述通信器连接，并将所述通信器获取的各个无人机的回传数据传输至所述调控模块中；其中，所述回传数据包括无人机的当前高度、两个无人机之间的距离和两个无人机之间的位置坐标；另外，在其他实施例中，所述传输线也可更换为无线传输的方式，使得所述引导模块上的回传数据经过处理后，能传输到所述调控模块中；同时，所述微控制器与所述通信器之间的配合，将接收到的数据进行处理，并通过所述传输线进行传送，使其能传输到所述调控模块中，其中，所述通信器对回传数据的处理包括但是不局限于以下列举的几种：格式的转换、信号的调理(过滤、降噪、放大和转为标准的信号等)、以及对各个无人机的回传数据进行归类等；另外，所述微控制器与所述通信器的处理还进一步的使得缓解所述处理器的处理压力，有效的提升整个系统对无人机的调度和编队组织的能力；
[0088]
可选的，所述引导模块还包括观测单元，所述观测单元供所述操作者对编队的各个无人机进行观察，以识别出各个无人机是否存在异常；所述观测单元包括限位环、调整构件和观察镜，所述限位环与所述观察镜的本体嵌套，并固定在所述调整构件上；所述调整构件设置在所述支撑底板的上端面，并与所述支撑底板的上端面连接；当操作者通过观察镜对所述无人机进行观测时，转动所述观察镜，就可以对所述观测镜进行角度的调整；其中，所述观察镜进行转动的过程中，沿着所述支撑座与所述支撑底座的铰接位置的轴线进行转动；其中，所述观察镜具有夜视功能，使得在夜晚也能对无人机进行观测；
[0089]
所述调整构件包括水平转动部和俯仰调整部，所述水平转动部的一侧设置在所述支撑底板上端面，所述转动部的另一侧与所述俯仰调整部的一侧连接；所述俯仰调整部的另一侧与所述限位环连接；
[0090]
其中，所述水平转动部包括偏转齿轮，转动杆、第一转动头、传导杆和立座，所述立
座与所述支撑底座的上端面铰接，且其外周嵌套设有偏转齿轮，且所述偏转齿轮水平放置并与所述支撑底座的上端面平行；所述转动杆设置在所述立座本体上，且朝向所述偏转齿轮的一侧伸出；另外，所述转动杆上设置有供所述传导杆放置的活动腔；所述第一转动头设置在传导杆的一端，所述传导杆的另一端朝向远离所述第一转动头的一侧伸出，并供所述操作者进行转动；所述传导杆的一端贯通所述活动槽的一侧内壁，使得所述传导杆的一端端部抵靠在所述活动槽的内壁上，使所述活动槽能对所述第一转动头进行支撑，以实现所述第一转动头嵌套在所述活动槽中；其中，所述第一转动头与所述偏转齿轮相互啮合，使得当操作者转动传导杆的另一端时，所述传导杆一端的第一转动头就会驱动所述偏转齿轮转动，实现所述俯仰调整部和所述观察镜能进行水平转动；
[0091]
另外，所述立座远离所述支撑底座的一端设有贯穿其本体的第一通行孔；其中，所述俯仰调整部包括调整齿轮、调整杆、一组支撑件、第二转动头和调整座，所述调整座上设有贯穿其本体的第二通行孔，通过钎杆依次贯穿立座和调整座，并在钎杆的一端连接所述调整齿轮，所述调整齿轮与所述钎杆同轴设置；其中，所述钎杆的轴线与所述支撑底座的上端面平行；其中，一组所述支撑件与所述限位环的外壁连接，并形成支撑所述调整杆的调整槽；所述调整杆的一端设有第二转动头，另一端朝朝向远离所述转动头的一侧伸出，所述调整杆一端贯穿所述调整槽的一侧内壁，使得调整杆的一端端部能抵靠在调整槽的另一侧内壁上以支撑所述第二转动头；并使得所述第二转动头嵌套在所述调整槽内并与所述调整齿轮啮合；当所述操作者转对所述调整杆的一端，则驱动所述第二转动头与所述调整齿轮啮合，使得所述观察镜能进行俯仰角度的调整；
[0092]
另外，所述协同模块包括距离检测单元和位置检测单元，所述距离检测单元获取两个相邻的无人机之间或无人机与障碍物之间的距离；所述位置检测单元对无人机和障碍物的位置进行检测；所述距离检测单元对相邻的无人机和所述障碍物的位置进行动态更新；
[0093]
所述距离检测单元包括存储座、测高雷达、偏移构件和感测构件，所述感测构件设置在所述偏移构件上，并采集相邻的无人机的距离；所述测高雷达设置在各个无人机的下端面；
[0094]
所述距离检测单元还包括接触座和存储座，所述接触座设置在所述无人机的上顶部，并通过固定环固定嵌套在所述无人机的机身上；所述接触座上设有供电口和数据传输接口；另外，所述存储座上设有接触口和数据插头，所述供电口、数据传输接口与所述接触口和数据插头对应设置，以实现对测高雷达、偏移构件和感测构件电量的供应和数据的存储和传输；另外，所述测高雷达、偏移构件和感测构件通过所述数据传输接口与无人机自身的中央控制器控制连接；
[0095]
所述偏移构件对所述感测构件进行偏移，使得所述感测构件的感测角度进行调整；所述偏移构件包括偏移座、偏移驱动机构和角度检测件，所述角度检测件设置在所述偏移座上，并对所述偏移座的偏移角度进行检测；所述偏移驱动机构与所述偏移座驱动连接，使所述偏移座沿着自身的轴线进行转动；其中，所述感测构件设置在所述偏移座的上端面；所述存储座的上设有驱动腔，所述驱动腔供所述偏移驱动机构进行存储，以实现所述偏移驱动机构对所述偏移座的驱动；
[0096]
所述感测构件包括固定座和若干个感测矩阵，各个所述感测矩阵设置在所述固定
座上，并沿着所述固定座的周侧等间距的分布；其中，所述固定座设置为圆柱形；另外，所述固定座的一端与所述偏移座的上端面面连接，另一端朝向远离所述偏移座的上端面的一侧伸出；所述固定座通过所述偏移构件的驱动下，使所述感测矩阵转动后朝向相邻近的两个所述无人机，以获取相邻近的所述无人机的位置数据；并通过所述测高雷达获取所述无人机与地面的高度；各个所述感测矩阵采用与雷达一样的材质，在吸收各个所述无人机的电磁信号后，能够分析出所述无人机的位置或者标识数据；
[0097]
在另外的实施例中，所述偏移构件可以驱动所述感测构件以20-45r/min的转速进行转动，并采集各个相邻近的无人机的位置数据；
[0098]
所述位置检测单元根据所述距离检测单元的实时距离值数据，对各个无人机进行动态安全距离值securityi的确定，所述安全距离值securityi根据下式进行计算，
[0099]
securityi＝security
0-10μlg(li/l0) λ
[0100]
其中，security0为固有安全距离值；li为两个无人机之间或无人机与障碍物之间的更新距离值，若两个无人机之间不存在障碍物，则li为两个无人机之间的更新距离值；若两个无人机之间存在障碍物，则li为无人机与障碍物的更新距离值；l0为两个相邻的无人机之间或无人机与障碍物之间的上一采集周期的距离；μ为距离损耗系数，其值满足：μ＝li/t，t为采集周期；λ为距离修正系数，其值满足：λ＝(l
i-l0)/s，s为组成的无人机编队的面积；其中，所述面积根据无人机编队的长度距离和宽度距离确定，这是本领域技术人员所熟知的，不再过多赘述；
[0101]
若两个无人机之间存在障碍物，则li为无人机与障碍物的更新距离值，则对于该更新距离值的确定，根据下面的公式进行计算，
[0102]
li＝(v
0-vj)
×
t
×
sin(δγ) l0[0103]
其中，v0为无人机的遭遇障碍物之前的初始速度，vj为无人机避障时的避障速度；t为避障时间；l0为两个相邻的无人机之间或无人机与障碍物之间的上一采集周期的距离；
△
γ为障碍物与所述无人机的避障调整角度；对于上述公式的避障调整角度可根据下式进行计算：
[0104][0105]
其中，v为无人机的运行速度；α为无人机的运行方向角，其值根据无人机与障碍物的遭遇的具体位置和无人机避障时的选择路线决定；j为无人机运行方向角的纵向偏移距离分量；h为无人机运行方向角的横向偏移距离分量；其中，j和h的距距离分量值，根据无人机与障碍物的实际距离进行计算；
[0106]
若两个无人机之间不存在障碍物，则li为两个无人机之间的更新距离值，则对于该距离值的确定可根据下式进行计算：
[0107]
li＝(v
n-vm)
×
t
[0108]
式子中，t为运行时间；vn为无人机在调整时的速度；vm为无人机运行的初始速度；在本实例中，调整时的速度大于无人机运行的初始速度；
[0109]
可选的，各个无人机均通过所述调度模块进行调度，所述调度模块基于所述服务器采集无人机的回传数据，对各个无人机的位置和次序进行调整，以实现不同的无人机编队形态；其中，所述调度模块包括调度板和调控单元，所述调度板接收操作者的控制数据和
设定输入指令，并生成不同编队调度的形态指令集；其中，所述调度单元确定参加编队调控的无人机数量，并确定各个所述无人机的优先权；所述优先权的确定根据各个所述无人机的所处的位置进行确定，若在众多的无人机或者距离障碍物较近，则赋予更高的优先权；
[0110]
所述调度板包括触控面板和控制菜单，所述控制菜单设置在所述触控面板的周侧，并对称分布；所述触控面板设有供所述操作者进行操作的触控区域；所述操作者根据各个无人机的编号建立无人机的编队次序；所述操作者通过触控区域拖拽所述无人机的标号的次序，并建立调度编队形态；其中，所述编号由所述处理模块根据所述无人机的状态进行确定，并传输至所述触控面板中进行显示；
[0111]
可选的，所述处理模块对各个所述无人机的位置数据和感测数据进行处理，并传输至所述协同模块和所述调控模块中，并通过所述调控模块对所述无人机进行调度编队形态的调度；
[0112]
所述处理模块包括处理单元和数据传输单元，所述处理单元对各个无人机的位置数据进行处理；所述数据传输单元将处理单元的处理结果与所述调度模块进行传输；其中，各个无人机的位置数据通过所述引导模块进行采集，并将采集到的数据传输至所述处理单元中；所述处理单元根据各个无人机的位置数据确定各个无人机的当前状态，所述状态包括当前电量的容量、是否占用，是否被编队和当前位置；
[0113]
通过所述处理单元对各个所述无人机的状态进行确定后，将该状态通过所述数据传输单元传输至所述调度模块中，并显示在触控面板上；所述操作者可以在所述触控面板上对可用的、状态良好的所述无人机进行调用，并组建成无人机编队，同时，也能通过所述触控面板进行无人机编队的协同调度。
[0114]
实施例二：本实施例应当理解为至少包含前述任一一个实施例的全部特征，并在其基础上进一步改进，根据图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9和图10，还在于所述调度模块对编队的各个无人机的调度，通过在所述触控面板以及控制菜单进行调度指令的编辑，并对调度指令的执行；其中，所述控制菜单包括但是不局限于以下列举的几种：编队控制按键、确定按键、取消按键和执行按键等；另外，在所述触控面板上设有若干编队显示区域；各个显示区域根据操作者对控制菜单的选择后，触发对编队编辑区域的显示；其中，所述编队编辑区域包括若干个顺序排列的圆形区域，并呈n*m的分布方式进行显示；n为行数；m为列数；
[0115]
所述触控面板上设有副显示区域，所述副显示区域显示各个所述无人机的显示图标；
[0116]
当操作者拖拽无人机的显示图标到编辑区域的圆形区域中，建立起所述各个无人机之间的编队调度的形态指令集，其中，所述形态指令集存储在存储器中，并在所述执行按键被按下后，通过所述引导模块向各个所述无人机发送控制指令；
[0117]
当操作者拖拽所述显示图标到编辑区域的圆形区域中，则显示图标对应的无人机将会依据编辑区域中的每行和每列的次序依次进行编队；特别的，所述显示图标所对应的无人机均是通过连接模块确定且状态满足编队要求；
[0118]
当所述编队编辑按键被触发后，所述触控面板就会显示编队编辑区域，此时，所述操作者可以拖拽对应的无人机图标至所述圆形区域中；
[0119]
所述调度模块对编队的各个无人机的调度方式包括以下步骤：
[0120]
步骤s1：确定参与编队的无人机数量；
[0121]
步骤s2：在步骤s1的基础上，通过连接模块确定各个无人机的状态，并授予连接授权码；若经过验证或者授权连接授权码的无人机，并将各个无人机的数据通过处理模块的处理后，传输到所述调控模块的所述触控面板上显示对应无人机的图标，并供操作者进行无人机编队的组态；其中，在所述触控面板显示的无人机图标分别设有编号；
[0122]
步骤s3：在步骤s2的基础上，将无人机所对应的图标由副显示区域拖动到编辑区域的圆形区域中，并形成调度的形态指令集；
[0123]
步骤s4：在形成调度的形态指令集后，将形态指令集通过所述引导模块向各个所述无人机进行发送，并确定各个无人机向所述引导模块发送的回传数据；根据所述回传数据确定各个所述无人机的状态；
[0124]
若编队中的无人机存在异常，需要进行更换，则执行步骤s5；其中，所述异常包括但是不局限于以下列举的几种：电量不足、出现机械故障等；
[0125]
步骤s5：若某一架无人机存在异常，则向所述引导模块发送异常的回传数据，所述处理模块将该回传数据传输至所述调控模块中，通过所述触控面板选调另一架无人机进行替换。
[0126]
以上所公开的内容仅为本发明的优选可行实施例，并非因此局限本发明的保护范围，所以凡是运用本发明说明书及附图内容所做的等效技术变化，均包含于本发明的保护范围内，此外，随着技术发展其中的元素可以更新的。