本发明涉及无人机领域，尤其涉及一种无人机机群系统。
背景技术：
近些年来，无人机的多机协同作业编组与控制受到国际关注。多机协同作业编组与控制是指按照某种控制方式操控多架无人机编组飞行，为了实现任务要求，对任意阵型产生、变化和保持，其中包括飞行任务的路径规划和组织，具有侦查范围广、搜索范围广、可同时执行多重任务、减少动力等优点。无人机的多机协同作业编组与控制是未来无人机飞行技术发展的一个重要趋势。国外对多机协同作业编组与控制有了很高的研究水平，并正朝着工业量产方向努力中。
利用多架无人机集群协作完成任务，这种方法在可视导航中得到了极大的应用，大幅度提升执行任务能力，现有技术中，采用WiFi、ZigBee等方法实施无人机集群的组网通信，这种方法存在的问题是，无人机的高动态运动会引起网络拓扑的频繁变化，破坏已有的路由信息，导致分组丢失，破坏服务质量。针对上述问题，现有的解决方法是，利用多无人机集群协作进行SLAM(Simultaneous Localization And Mapping，协作定位与地理绘图)。具体地，一种方法是采用集中式体系，在中央规划点处对每架无人机进行控制，这种方法存在的问题是带来了大量的通信和计算需求，在实时和灵活性上有所欠缺。另一种方法是采用分散共标式体系，每架无人机独立规划，这种方法存在的问题是由于规划是基于SLAM数据融合下的信息共享，关联复杂，信息滞后，每对无人机之间均需在一定的时间间隔下相互通信，资源消耗较大的问题，不易适应于高动态无人机集群环境。
可见，现有技术中无人机机群系统存在的问题是：无人机机群中的每架无人机均需要与地面通信，无人机机群的高动态运动会引起网络拓扑的频繁变化，导致数据丢失，降低服务质量，且无人机机群的作业任务范围受限于地面控制器的位置。
技术实现要素：
本发明提供了一种无人机机群系统，用以解决现有技术中无人机机群中的每架无人机均需要与地面通信，无人机机群的高动态运动会引起网络拓扑的频繁变化，导致数据丢失，降低服务质量，且无人机机群的作业任务范围受限于地面控制器的位置的技术问题。
本发明的提供了一种无人机机群系统，包括：
至少一个无人机机群，所述至少一个无人机机群中的每个无人机机群包括：
一个主控无人机和M个从控无人机，所述主控无人机与M个从控无人机通信连接，M为大于等于1的整数；
所述主控无人机，用于向所述M个从控无人机中的第一从控无人机发送N个控制指令，N为大于等于1的整数；
所述第一从控无人机，用于通过接收并执行所述N个控制指令，获得采集数据，并将所述采集数据传送给所述主控无人机。
优选的，所述系统还包括：
地面控制器，与所述主控无人机通信连接，用于向所述主控无人机发送所述N个控制指令中的K个控制指令，其中，K为小于等于N的整数；
在K小于N时，所述主控无人机还用于生成所述N个控制指令中除所述K个控制指令外的N-K个控制指令。
优选的，所述N个控制指令包括：
用于指示所述第一从控无人机进行拍照任务的拍照指令；和/或
用于指示所述第一从控无人机进行视频拍摄的拍摄指令；和/或
用于指示所述第一从控无人机将当前飞行目的地调整为第一飞行目的地的飞行目的地调整指令；和/或
用于指示所述第一从控无人机将当前飞行参数集调整为第一飞行参数集的飞行参数调整指令。
优选的，所述主控无人机用于获得所述第一从控无人机当前环境的当前环境参数，并基于所述当前环境参数生成所述飞行目的地调整指令和/或所述飞行参数调整指令。
优选的，所述主控无人机还用于：
获得所述第一从控无人机在执行所述拍照指令后采集获得的至少一张图片；和/或，获得所述第一从控无人机在执行所述拍摄指令后采集获得的至少一段视频；
将所述至少一张图片和/或所述至少一段视频发送给所述地面控制器。
优选的，所述主控无人机还用于：
获取所述地面控制器传输来的用于表征拍摄任务的拍摄指示信息；
基于所述拍摄任务，从所述M个从控无人机中确定出包含所述第一从控无人机在内的P个从控无人机，P为小于M的正整数；
控制所述P个从控无人机进行拍摄，以完成所述拍摄任务。
优选的，所述主控无人机还用于：
检测当前自身状态是否正常，获得一检测结果；
在所述检测结果为否时，从所述M个从控无人机中确定出第二从控无人机作为备用主控无人机。
优选的，在所述检测当前自身状态是否正常，获得一检测结果之后，所述方法还包括：
在所述检测结果为否时，将所述检测结果发送给所述地面控制器，以使所述地面控制器在收到所述检测结果后，与所述备用主控无人机建立通信连接。
优选的，所述主控无人机还用于：
检测获得所述主控无人机可检测范围内的L个无人机的L个身份标识信息，L为大于等于M的正整数；
基于所述L个身份标识信息，判断所述L个无人机中是否包括有不属于所述主控无人机所属的第一无人机机群的无人机，获得一判断结果；
在所述判断结果为是时，确定出所述不属于所述第一无人机机群的无人机。
优选的，在所述判断结果为是时，确定出所述不属于所述第一无人机机群的无人机之后，所述方法包括：
生成并向所述不属于所述第一无人机机群的无人机发出警告信息；和/或
生成并向所述地面控制器发送通知信息，所述通知信息用于通知所述地面控制器存在所述不属于所述第一无人机机群的无人机。
本发明提供的一个或者多个实施例至少包括如下技术效果或优点：一种无人机机群系统，包括：至少一个无人机机群，所述至少一个无人机机群中的每个无人机机群包括：一个主控无人机和M个从控无人机，所述主控无人机与M个从控无人机通信连接，M为大于等于1的整数；所述主控无人机，用于向所述M个从控无人机中的第一从控无人机发送N个控制指令，N为大于等于1的整数；所述第一从控无人机，用于通过接收并执行所述N个控制指令，获得采集数据，并将所述采集数据传送给所述主控无人机。
通过采用上述技术方案，本发明解决了现有技术中无人机机群中的每架无人机均需要与地面通信，无人机机群的高动态运动会引起网络拓扑的频繁变化，导致数据丢失，降低服务质量，且无人机机群的作业任务范围受限于地面控制器的位置的技术问题，达到了提高无人机机群传输数据的安全性，提高无人机机群的作业范围，从而提升服务质量的技术效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例1的无人机机群系统的示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的实施例通过提供一种无人机机群系统，包括：至少一个无人机机群，所述至少一个无人机机群中的每个无人机机群包括：一个主控无人机和M个从控无人机，所述主控无人机与M个从控无人机通信连接，M为大于等于1的整数；所述主控无人机，用于向所述M个从控无人机中的第一从控无人机发送N个控制指令，N为大于等于1的整数；所述第一从控无人机，用于通过接收并执行所述N个控制指令，获得采集数据，并将所述采集数据传送给所述主控无人机。通过采用上述技术方案，本发明解决了现有技术中无人机机群中的每架无人机均需要与地面通信，无人机机群的高动态运动会引起网络拓扑的频繁变化，导致数据丢失，降低服务质量，且无人机机群的作业任务范围受限于地面控制器的位置的技术问题，达到了提高无人机机群传输数据的安全性，提高无人机机群的作业范围，从而提升服务质量的技术效果。
参见图1，本发明的实施例一提供了一种无人机机群系统，包括：
至少一个无人机机群，所述至少一个无人机机群中的每个无人机机群包括：
一个主控无人机和M个从控无人机，所述主控无人机与M个从控无人机通信连接，M为大于等于1的整数；
所述主控无人机，用于向所述M个从控无人机中的第一从控无人机发送N个控制指令，N为大于等于1的整数；
所述第一从控无人机，用于通过接收并执行所述N个控制指令，获得采集数据，并将所述采集数据传送给所述主控无人机。
具体的，参见图1，例如无人机机群系统包括3个无人机机群，每个无人机机群包括的主控无人机和从控无人机的数量均相同。以其中的一个无人机机群1为例，无人机机群1包括主控无人机101，M个从控无人机包括从控无人机201至从控无人机20M。主控无人机101，用于向所述M个从控无人机中的第一从控无人机发送N个控制指令，其中第一从控无人机可以为M个从控无人机中的任一从控无人机；所述第一从控无人机，用于通过接收并执行所述N个控制指令，获得采集数据，例如是采集的图像数据，并将所述采集数据传送给所述主控无人机101。
所述系统还包括：
地面控制器，与所述主控无人机通信连接，用于向所述主控无人机发送所述N个控制指令中的K个控制指令，其中，K为小于等于N的整数；
在K小于N时，所述主控无人机还用于生成所述N个控制指令中除所述K个控制指令外的N-K个控制指令。
具体的，沿用前述例子，无人机机群系统还包括地面控制器，地面控制器与主控无人机101通信连接，并向主控无人机101发送所述N个控制指令中的K个控制指令，当K小于N时，主控无人机101生成除所述K个控制指令外的N-K个控制指令。
所述N个控制指令包括：
用于指示所述第一从控无人机进行拍照任务的拍照指令；和/或
用于指示所述第一从控无人机进行视频拍摄的拍摄指令；和/或
用于指示所述第一从控无人机将当前飞行高度调整为第一飞行高度的飞行高度调整指令；和/或
用于指示所述第一从控无人机将当前飞行目的地调整为第一飞行目的地的飞行目的地调整指令；和/或
用于指示所述第一从控无人机将当前飞行参数集调整为第一飞行参数集的飞行参数调整指令。
具体的，沿用前述例子，所述N个控制指令例如是，用于指示所述第一从控无人机进行拍照任务的拍照指令；和/或用于指示所述第一从控无人机进行视频拍摄的拍摄指令；和/或用于指示所述第一从控无人机将当前飞行目的地调整为第一飞行目的地的飞行目的地调整指令；和/或用于指示所述第一从控无人机将当前飞行参数集调整为第一飞行参数集的飞行参数调整指令；所述飞行参数集例如是飞行高度、飞行速度、飞行轨迹等参数的一个或多个的组合。主控无人机101，能够向所述M个从控无人机中的任一从控无人机发送N个控制指令，从而控制从控无人机执行相应的指令。
所述主控无人机用于获得所述第一从控无人机当前环境的当前环境参数，并基于所述当前环境参数所述飞行目的地调整指令和/或所述飞行参数调整指令。
具体的，沿用前述例子，主控无人机101还能够获取所述第一从控无人机的当前环境参数，例如获得所述第一从控无人机的当前环境的风向、风速、湿度、气温和/或气压等参数，并基于这些当前环境参数生成所述飞行目的地调整指令和/或所述飞行参数调整指令，例如调整飞行目的地和当前飞行高度。
优选的，所述主控无人机还用于：
获得所述第一从控无人机在执行所述拍照指令后采集获得的至少一张图片；和/或，获得所述第一从控无人机在执行所述拍摄指令后采集获得的至少一段视频；
将所述至少一张图片和/或所述至少一段视频发送给所述地面控制器。
具体的，沿用前述例子，主控无人机101获取所述第一从控无人机的执行所述拍照指令后采集获得的至少一张图片；和/或，获得所述第一从控无人机在执行所述拍摄指令后采集获得的至少一段视频；并将图片和视频发送给地面控制器。主控无人机101，能够获取所述M个从控无人机中的任一从控无人机执行拍照指令获得的图片或者执行拍摄指令获得的视频。
所述主控无人机还用于：
获取所述地面控制器传输来的用于表征拍摄任务的拍摄指示信息；
基于所述拍摄任务，从所述M个从控无人机中确定出包含所述第一从控无人机在内的P个从控无人机，P为小于M的正整数；
控制所述P个从控无人机进行拍摄，以完成所述拍摄任务。
具体的，沿用前述例子，主控无人机101获取所述地面控制器传输来的用于表征拍摄任务的拍摄指示信息；基于所述拍摄任务，对所述拍摄任务进行分配，从所述M个从控无人机中确定出包含所述第一从控无人机在内的P个从控无人机，P为小于M的正整数；控制所述P个从控无人机进行拍摄，以完成所述拍摄任务。
优选的，所述主控无人机还用于：
检测当前自身状态是否正常，获得一检测结果；
在所述检测结果为否时，从所述M个从控无人机中确定出第二从控无人机作为备用主控无人机。
具体的，沿用前述例子，当主控无人机101检测到自身状态不正常时，从所述M个从控无人机中确定出第二从控无人机作为备用主控无人机。
在所述检测当前自身状态是否正常，获得一检测结果之后，所述方法还包括：
在所述检测结果为否时，将所述检测结果发送给所述地面控制器，以使所述地面控制器在收到所述检测结果后，与所述备用主控无人机建立通信连接。
具体的，沿用前述例子，当主控无人机101检测到自身状态不正常时，，将检测结果发送给地面控制器，所述地面控制器在收到所述检测结果后，与备用主控无人机建立通信连接。
所述主控无人机还用于：
检测获得所述主控无人机可检测范围内的L个无人机的L个身份标识信息，L为大于等于M的正整数；
基于所述L个身份标识信息，判断所述L个无人机中是否包括有不属于所述主控无人机所属的第一无人机机群的无人机，获得一判断结果；
在所述判断结果为是时，确定出所述不属于所述第一无人机机群的无人机。
具体的，沿用前述例子，所述主控无人机101能够检测其可检测范围内的L个无人机的身份标识信息，L≥M；基于所述L个身份标识信息，对L个无人机进行识别，判断所述L个无人机中是否包括有不属于所述主控无人机所属第一无人机机群的无人机，获得一判断结果；在所述判断结果为是时，确定出所述不属于所述第一无人机机群的无人机。
在所述判断结果为是时，确定出所述不属于所述第一无人机机群的无人机之后，所述方法包括：
生成并向所述不属于所述第一无人机机群的无人机发出警告信息；和/或
生成并向所述地面控制器发送通知信息，所述通知信息用于通知所述地面控制器存在所述不属于所述第一无人机机群的无人机。
具体的，沿用前述例子，发现不属于所述第一无人机机群的无人机时，向其发出警告信息，和/或通知地面控制器该不属于所述第一无人机机群的无人机的存在，以使得所述地面控制器能够获得所述第一无人机机群周围的机群情况，及时作出调整。
通过本实施例的技术方案，一种无人机机群系统，包括：至少一个无人机机群，所述至少一个无人机机群中的每个无人机机群包括：一个主控无人机和M个从控无人机，所述主控无人机与M个从控无人机通信连接，M为大于等于1的整数；所述主控无人机，用于向所述M个从控无人机中的第一从控无人机发送N个控制指令，N为大于等于1的整数；所述第一从控无人机，用于通过接收并执行所述N个控制指令，获得采集数据，并将所述采集数据传送给所述主控无人机。且本发明设计了主控无人机，以及将从控无人机作为主控无人机的备用机，这样，进一步提高了机群的稳定性。通过采用上述技术方案，本发明解决了现有技术中无人机机群中的每架无人机均需要与地面通信，无人机机群的高动态运动会引起网络拓扑的频繁变化，导致数据丢失，降低服务质量，且无人机机群的作业任务范围受限于地面控制器的位置的技术问题，达到了提高无人机机群传输数据的安全性，提高无人机机群的作业范围，从而提升服务质量的技术效果。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。