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1. WO2021027265 - METHOD FOR CALCULATING SHORTEST FORMATION DISTANCE FOR UNMANNED AERIAL VEHICLE CLUSTER REFORMATION

Publication Number WO/2021/027265
Publication Date 18.02.2021
International Application No. PCT/CN2020/073536
International Filing Date 21.01.2020
IPC
G05D 1/10 2006.01
GPHYSICS
05CONTROLLING; REGULATING
DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
1Control of position, course, altitude, or attitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
10Simultaneous control of position or course in three dimensions
G06F 17/15 2006.01
GPHYSICS
06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
17Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
10Complex mathematical operations
15Correlation function computation
CPC
G05D 1/104
GPHYSICS
05CONTROLLING; REGULATING
DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
1Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
10Simultaneous control of position or course in three dimensions
101specially adapted for aircraft
104involving a plurality of aircrafts, e.g. formation flying
G06F 17/15
GPHYSICS
06COMPUTING; CALCULATING; COUNTING
FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
17Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
10Complex mathematical operations
15Correlation function computation ; including computation of convolution operations
Applicants
  • 南京邮电大学 NANJING UNIVERSITY OF POSTS & TELECOMMUNICATIONS [CN]/[CN]
Inventors
  • 张迎周 ZHANG, Yingzhou
  • 黄秋月 HUANG, Qiuyue
  • 傅建清 FU, Jianqing
  • 陈宏建 CHEN, Hongjian
  • 肖雁冰 XIAO, Yanbing
Agents
  • 南京瑞弘专利商标事务所(普通合伙) NANJING RUIHONG PATENT & TRADEMARK AGENCY (ORDINARY PARTNERSHIP)
Priority Data
201910738940.312.08.2019CN
Publication Language Chinese (ZH)
Filing Language Chinese (ZH)
Designated States
Title
(EN) METHOD FOR CALCULATING SHORTEST FORMATION DISTANCE FOR UNMANNED AERIAL VEHICLE CLUSTER REFORMATION
(FR) PROCÉDÉ DE CALCUL DE LA DISTANCE DE FORMATION LA PLUS COURTE POUR LA REFORMATION D'UN GROUPE DE VÉHICULES AÉRIENS SANS PILOTE
(ZH) 计算无人机集群重新编队的最短编队距离的方法
Abstract
(EN)
A method for calculating the shortest formation distance for unmanned aerial vehicle cluster reformation, which mainly comprises the following steps: step S1, designing a recursive algorithm, and preprocessing the recursive algorithm so as to find a recursive code portion; step S2, using a CPS technique to convert the recursive code portion in the recursive algorithm into a tail recursive form; step S3, using a Trampoline technique to optimize the tail recursive form so as to obtain a tail recursive algorithm; and step S4, using the optimized tail recursive algorithm to calculate the shortest formation distance for unmanned aerial vehicle cluster reformation and a shortest formation path set. According to the present method, a shortest formation path set after unmanned aerial vehicle cluster reformation is calculated by means of a recursive algorithm, which may increase the cruising time of unmanned aerial vehicles when executing a task and reduce system depletion. At the same time, a tail recursive optimization recursive algorithm is used, which effectively solves the problem of stack overflow caused by a recursive algorithm and guarantees the normal operation of a procedure.
(FR)
L'invention concerne un procédé de calcul de la distance de formation la plus courte pour la reformation d'un groupe de véhicules aériens sans pilote, qui comprend principalement les étapes suivantes : étape S1, conception d'un algorithme récursif et prétraitement de l'algorithme récursif de façon à trouver une partie de code récursif ; étape S2, utilisation d'une technique CPS pour convertir la partie de code récursif dans l'algorithme récursif en une forme récursive de queue ; étape S3, utilisation d'une technique de trampoline pour optimiser la forme récursive de queue de façon à obtenir un algorithme récursif de queue ; et étape S4, utilisation de l'algorithme récursif de queue optimisé pour calculer la distance de formation la plus courte pour la reformation du groupe de véhicules aériens sans pilote et un ensemble de trajets de formation les plus courts. Selon le présent procédé, un ensemble de trajets de formation les plus courts après une reformation de groupe de véhicules aériens sans pilote est calculé au moyen d'un algorithme récursif, ce qui permet d'augmenter le temps de croisière de véhicules aériens sans pilote lors de l'exécution d'une tâche et de réduire l'épuisement du système. En même temps, un algorithme récursif d'optimisation récursive de queue est utilisé, ce qui résout efficacement le problème de débordement de pile causé par un algorithme récursif et garantit le fonctionnement normal d'une procédure.
(ZH)
一种计算无人机集群重新编队的最短编队距离的方法,主要包括以下步骤:步骤S1、设计递归算法,并对该递归算法进行预处理,以找出递归代码部分;步骤S2、将递归算法中的递归代码部分利用CPS技术转化为尾递归形式;步骤S3、利用Trampoline技术对尾递归形式进行优化,以获得尾递归算法;步骤S4、利用优化后的尾递归算法计算无人机集群重新编队的最短编队距离以及最短编队路径集合。本方法通过递归算法计算无人机集群重新编队后的最短编队路径集合,可以提高无人机在执行任务中的续航时间,减少系统消耗,同时利用尾递归优化递归算法,有效解决了因为递归算法而产生的爆栈问题,保证程序的正常运行。
Also published as
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