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龙图腾网获悉南开大学申请的专利基于自组网的无人机集群协同系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119668281B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-28发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411745288.5，技术领域涉及：G05D1/46；该发明授权基于自组网的无人机集群协同系统是由张海宁;郭子琪;师文轩设计研发完成，并于2024-12-02向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于自组网的无人机集群协同系统在说明书摘要公布了：本发明为基于自组网的无人机集群协同系统，采用星型拓扑结构，所述星型拓扑结构由领导者无人机作为中心节点，通过直接通信与从属无人机进行指令下达与数据收集；所有从属无人机均围绕领导者无人机进行任务执行，确保任务的集中管理与高效协调；领导者无人机作为通信和任务指挥的核心节点，负责分配任务、规划路径并监控任务进度；在星型拓扑下，部分从属无人机通过其他节点作为中继，确保远程无人机能够接收到任务指令，并将数据反馈给领导者无人机，通过多跳通信保持集群内的连通性，使用多跳通信机制确保即便在任务区域较大或无人机飞行距离较远的情况下，仍然能够保持通信连接和任务指令传达。确保无人机集群在复杂环境中的高效协同作业。

本发明授权基于自组网的无人机集群协同系统在权利要求书中公布了：1.一种基于自组网的无人机集群协同系统，其特征在于，所述系统采用星型拓扑结构，所述星型拓扑结构由领导者无人机作为中心节点，通过直接通信与从属无人机进行指令下达与数据收集；所有从属无人机均围绕领导者无人机进行任务执行，确保任务的集中管理与高效协调；领导者无人机作为通信和任务指挥的核心节点，负责分配任务、规划路径并监控任务进度； 在星型拓扑下，部分从属无人机通过其他节点作为中继，确保远程无人机能够接收到任务指令，并将数据反馈给领导者无人机，通过多跳通信保持集群内的连通性； 规划路径时采用CBS结合改进RRT*算法来生成无冲突路径，所述CBS结合改进RRT*算法生成无冲突路径的过程是： S1：领导无人机在设置任务需求后，首先使用改进RRT*算法生成初步路径， 所述改进RRT*算法在三维空间内分层采样，在每个高度层的平面上独立生成路径点并结合生成完整路径，具体过程是是： 1定义采样空间与分层高度，飞行区域的高度范围被划分为若干个独立的高度层Z1,Z2,…,Zk，每个高度层的路径生成是独立进行的，对于第k个高度层，路径点仅在X和Y平面内进行采样，而Zk保持恒定，路径生成公式表示为： Pathk＝{xi,yi，Zk|i＝1,2,...,n} 其中，Pathk表示第k个高度层生成的路径点集合，xi，yi表示在高度层Zk上生成的路径点，Zk为该层的飞行高度，n是路径点的数量； 2各高度层中的采样点集合生成后，通过合并多个高度层的路径点形成完整的三维路径，定义最终路径为： 其中，K是总的高度层数，Pathfinal表示最终路径； S2：利用CBS算法对改进RRT*算法生成的路径进行动态冲突检测：CBS算法将多无人机的路径规划任务分解为约束树结构，在冲突检测阶段，系统实时检测每架无人机的路径点与其他无人机路径点的重合情况，当两条路径在时间t上的节点位置重合时，即发生路径冲突，满足以下条件： 其中，Pathpt和Pathqt分别表示两架无人机的路径点集合， 若存在冲突，CBS算法将在约束树结构中创建新的节点并施加约束，确保该冲突路径不再重合； S3：当CBS检测到路径冲突时，系统自动调用改进RRT*算法在受约束区域重新生成冲突路径段；改进RRT*算法在采样时优先避开已发生冲突的区域，并在约束条件下搜索可行路径，改进RRT*算法调整后的路径定义为： Pathadjusted＝{x′i,y′i,Zk|i＝1,2,...,n′} 其中，Pathadjusted表示重新生成的路径集合，x′i，y′i表示调整后的路径点，n′为调整后的路径点数量； S4：CBS算法与改进RRT*算法结合后生成的无冲突路径将作为最终路径，由领导无人机分配给各从属无人机执行，各无人机根据任务需求和分配路径执行飞行，确保集群内的路径无冲突、飞行高度受控。

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