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龙图腾网恭喜华东交通大学申请的专利一种无人群集系统的矩阵尺度安全一致性控制方法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：CN119376256B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-04-11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：202411932352.0，技术领域涉及：G05B13/04；该发明授权一种无人群集系统的矩阵尺度安全一致性控制方法是由张正;余洋;夏接文;赵秀娟;安春兰设计研发完成，并于2024-12-26向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种无人群集系统的矩阵尺度安全一致性控制方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种无人群集系统的矩阵尺度安全一致性控制方法，属于无人自主系统控制技术领域，包括以下步骤：步骤S1、利用图论的方法构建无人群集系统中的通信关系；步骤S2、构建异构无人群集系统的动力学模型；步骤S3、设计一种基于安全内核方法的矩阵尺度安全一致性容错算法，并使用事件触发通信机制来更新状态；步骤S4、建立解决矩阵尺度安全一致性问题的网络拓扑的充分必要条件；步骤S5、通过包含恶意节点的异构无人群集系统仿真例子，验证所提算法的有效性。本发明采用上述的一种无人群集系统的矩阵尺度安全一致性控制方法，可使多自主体的应用更加灵活，并有效处理多维状态空间内的安全一致性问题。

本发明授权一种无人群集系统的矩阵尺度安全一致性控制方法在权利要求书中公布了：1.一种无人群集系统的矩阵尺度安全一致性控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1、利用图论的方法来构建无人群集系统中的通信关系，定义r-鲁棒性和r,s-鲁棒性来描述网络拓扑的容错能力；r-鲁棒性具体为：给定一个有向图G=V,E,A，其中|V|≥2，对于V中的任意两个非空且不相交的子集V1和V2，如果至少满足以下条件之一，则称图G为r-鲁棒图：1）存在至少一个节点在V1中，其至少有r个入度邻居不在V1中；2）存在至少一个节点在V2中，其至少有r个入度邻居不在V2中；r-鲁棒性衡量了网络拓扑中每个子集与外部连接的冗余度；r,s-鲁棒性具体为：给定一个有向图G=V,E,A，其中|V|≥2，对于V中的任意两个非空且不相交的子集V1和V2，如果至少满足以下条件之一，则称图G为r,s-鲁棒图：1）V1中的所有节点都有至少r个入度邻居来自V1的外部；2）V2中的所有节点都有至少r个入度邻居来自V2的外部；3）V1∪V2中至少有s个节点，每个节点都有至少r个入度邻居来自其所属子集的外部；r,s-鲁棒性是r-鲁棒性的一个扩展，其引入了参数s，用于衡量满足连接条件的节点数量；步骤S2、构建异构无人群集系统的动力学模型，异构无人群集系统包含一阶自主体和二阶自主体；步骤S3、设计一种基于安全内核方法的矩阵尺度安全一致性容错算法，每个正常自主体在每个采样时间收集邻居的矩阵尺度位置信息，对收集到的信息按升序排序，并根据恶意自主体的数量限制，从排序后的序列中选取特定数量的点来构建安全内核，利用线性规划方法计算辅助点，并基于辅助点更新自主体的状态，自主体检查是否满足事件触发条件，如果不满足则不发送状态信息给邻居；其中基于安全内核方法的矩阵尺度安全一致性容错算法具体如下：1收集邻居的矩阵尺度位置信息；每个正常自主体在每个采样时间tk收集其邻居的矩阵尺度位置信息，采样时间tk记为： （5）；其中k是整数；T是采样周期；对于自主体，表示正常自主体集合，其邻居集合为，每个邻居的矩阵尺度位置信息表示为，将各邻居的矩阵尺度位置信息值储存至；2对收集到的信息按升序排序，并构建安全内核；自主体对收集到的邻居矩阵尺度位置信息按每个维度进行升序排序；然后，从排序后的序列中选取初始的个点和最后的个点，分别储存至集合和，其中，表示第个维度；表示第k个采样时间；用于构建安全内核，安全内核是对于点集的所有子集凸包的交集，其中是点集的基数，是恶意自主体的最大数量，其中，是子集的凸包；3）利用线性规划方法计算辅助点；为了找到安全内核中的辅助点，使用线性规划方法，通过解决以下线性规划问题来找到一个点和，使其位于安全内核内，线性规划问题表示为： （6）；其中，是循环矩阵，是包含点集或中点的矩阵，是决策变量，是任意正向量，表示克罗内克积，和分别是维单位矩阵和维全1向量，和分别是维和维全0向量；表示d×d的单位矩阵；解决此线性规划问题后，得到，然后计算点或： （7）；其中，和的计算公式相同，但它们基于不同的点集和；表示最优决策变量；4）基于辅助点更新自主体状态；自主体使用计算得到的辅助点来更新其状态，对于二阶自主体和一阶自主体的更新规则如下，二阶自主体： （8）；其中，，表示由线性规划算出来的辅助点；；一阶自主体： （9）；5）检查事件触发条件；事件触发条件定义为： （10）；其中，是位置测量误差，是自主体在采样时间的最新广播状态值；表示常数；表示一个随时间衰减的项；自主体检查是否满足事件触发条件，如果不满足触发条件，即，则不发送状态信息给邻居；否则，发送更新后的状态给邻居；步骤S4、依据步骤S3，通过分析网络拓扑的鲁棒性，建立解决矩阵尺度安全一致性问题的充分必要条件，充分必要条件涉及网络拓扑的r-鲁棒性和r,s-鲁棒性，以及采样周期和控制增益的特定取值范围；步骤S5、通过包含恶意节点的异构无人群集系统仿真例子来验证所提算法的有效性。

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