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龙图腾网获悉西安理工大学申请的专利一种无人机集群连通性保持控制算法及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：CN121050446B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-24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：202511588820.1，技术领域涉及：G05D1/46；该发明授权一种无人机集群连通性保持控制算法及系统是由薛向宏;任雨萌;袁斌;弋英民;张友民;穆凌霞;辛菁;靳锴设计研发完成，并于2025-11-03向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种无人机集群连通性保持控制算法及系统在说明书摘要公布了：目前无人机集群协同编队控制问题大多假设所有无人机的通信范围是相同的，主要面向通信拓扑网络是无向图的情形，无法实现有向拓扑网络下的连通性保持控制，而且往往难以有效维持编队的稳定性和连通性。本申请提供一种无人机集群连通性保持控制算法，构建描述无人机编队内各成员间通信有向图，基于有向图分析各成员间的通信链路和关系；根据通信链路和关系构建有向网络拓扑结构，根据有向网络拓扑结构推导出无人机的关联矩阵，根据关联矩阵将各成员表示为边状态；通过边一致算法结合势函数方法，动态调节关联矩阵中每架无人机的位置与速度状态；采用有限时间姿态控制策略确保无人机姿态角在有限时间内收敛，从而实现无人机集群连通性的有效保持。

本发明授权一种无人机集群连通性保持控制算法及系统在权利要求书中公布了：1.一种无人机集群连通性保持控制算法，其特征在于，构建描述无人机编队内各成员间通信有向图，基于所述有向图分析所述各成员间的通信链路和关系；根据所述通信链路和关系构建有向网络拓扑结构，根据所述有向网络拓扑结构推导出无人机的关联矩阵，根据所述关联矩阵将所述各成员表示为边状态；通过边一致算法结合势函数方法，动态调节所述关联矩阵中每架无人机的位置与速度状态；采用有限时间姿态控制法确保无人机姿态角在有限时间内收敛，从而实现无人机集群连通性的有效保持； 所述构建描述无人机编队内各成员间通信有向图包括将无人机集群中的每架无人机抽象为图中的一个顶点，并根据每架所述无人机实际通信能力与方向关系，确定所述顶点之间形成的有向边的连接关系；根据所述有向边的连接关系，建立描述无人机编队内信息流向的有向图； 将所述各成员表示为边状态即将无人机从“顶点”状态转化为“边”状态包括基于所述有向图得到关联矩阵，根据所述关联矩阵将无人机绝对位置向量映射为表征无人机间相对位置关系的边状态向量，从而将描述与分析的重点从个体状态转向编队成员间的连接关系状态，即通过边状态来表征系统特性； 根据所述有向图将无人机顶点与有向边的连接关系转化为数学表示：若边由节点指向节点，则在所述关联矩阵中，，；其余情况下值为；通过所述关联矩阵完整描述所述有向网络拓扑结构中节点与边的关联关系； 所述边一致算法包括每个无人机根据邻机通信，利用所述关联矩阵计算自身与期望边状态的误差，并生成控制指令；通过分布式控制律驱动所有边的状态变量趋于一致，从而在无需全局信息的情况下实现精确编队形成与保持；即所述边一致算法通过所述关联矩阵设计分布式控制律，利用相邻边的信息交互，协同调节无人机位姿，最终实现全编队边状态的协同收敛与拓扑连通性保持； 所述势函数方法包括通过构造基于相对距离的非负函数调控无人机间相互作用；当无人机间距接近最小避碰距离时，所述势函数值急剧增大，产生排斥力防止碰撞；当间距趋近最大通信距离时，所述势函数产生吸引力维持链路连通；在期望距离处所述势函数取得最小值，从而实现安全距离范围内的编队稳定。

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