近日，渊亭科技在无人机集群控制领域取得创新突破，其自主研发的“一种无人机的协同集群控制方法、装置、设备及存储介质”荣获国家知识产权局发明专利授权。该专利提出了一套动态、弹性的协同控制方案，旨在解决现有的领航无人机和集群的通讯方式容易出现集群失控的问题。
专利证书
从城市上空的绚丽光影秀，到灾区前线的“新质救援力”，再到未来战场的“无人尖兵”，无人机集群从科幻走入现实，在诸多领域大放异彩。
在多无人机协同控制领域，“领航-跟随”法因其简单高效、编队精度高等优点，被广泛采用。然而，随着应用场景和任务复杂性的提升，对无人机集群的自主协同与系统鲁棒性提出了更为严苛的要求，这种经典架构的固有弊端也也日益凸显：
● 传统架构要求所有“跟随者”都与“领航者”直接通信。当集群规模扩大，通信负载便会急剧攀升，不堪重负。
● 整个系统高度依赖领航机这个中心节点。一旦领航机失联或发生故障，整个集群便会“群龙无首”，容易导致整个无人机集群失控，限制了无人机集群在复杂动态环境中的实际应用。
为解决上述痛点，渊亭科技的这项发明构建了一个动态、弹性的集群指挥与通信架构，其主要步骤包括：
● 量化权重：系统会根据集群中每架无人机的载弹量、续航、作战半径等关键参数，计算其“领航权重值”。
● 投票选举：为每架无人机创建投票箱，来确定最终的领航无人机。集群中的每架无人机初始时投票给自己，并相互广播投票信息。当接收到权重更高的无人机投票时，便改投更优者。最终，获得超半数投票的无人机将成为领航者。
不同于简单选择或预先指定，该机制通过去中心化选举，确保综合性能最强的无人机动态承担指挥角色。
● 数据融合与分组：在确定领航无人机后，系统会计算其与集群中其他成员的通信延迟。结合通信延迟和领航权重值，运用聚类算法将其他无人机智能地划分为若干小组。
● 确定次级领航机：每个小组会随机选出一架“次级领航机” ，作为组内和对上的信息中继，负责组内无人机与主领航无人机之间的通信。
该架构将集中式通信转变为更高效的分布式网络，减轻了主节点的通信压力，优化了整体通信效率，同时增强系统在面对单点故障或链路中断时的鲁棒性。
● 心跳监测：系统会生成“通信路由表”并同步至集群中的每一架无人机。无人机集群利用这张路由表进行间歇性的“心跳监测”，以实时检测主领航无人机的运行状态。
● 故障触发重选：当通过心跳监测检测到领航无人机出现失控或离线等异常状态时，系统会立即触发整个集群重新选举领航无人机的过程。
该机制为无人机集群提供了一种快速响应和自我修复的能力，确保了集群在遭遇单点故障时能够迅速恢复指挥控制，有效降低因单点故障（领航机失效）而导致的整个集群瘫痪的风险，从而保障整体任务的连续性和成功率。
专利步骤
该专利将无人机集群从一个依赖中心节点的刚性组织，转变为一个能够自我修复、自主适应的弹性整体，使得无人机集群能够在更复杂的现实环境中可靠地执行任务。尤其是在国防安全、安防巡逻、应急救援和现代物流等对系统稳定性和任务连续性要求极高的领域，展现出了广阔的应用前景。
立足长远，深耕核心。渊亭科技积极推进认知决策智能赛道的技术攻关，如今正结出累累硕果。截至2025年8月，公司累计拥有近300项人工智能类发明专利和软著，技术质量和研发水平取得显著提升。
未来，渊亭科技将继续坚持以技术创新驱动发展，以更可靠、更智能的解决方案，为各行各业的数字化与智能化转型提供坚实的技术支撑。
