大规模固定翼无人机集群编队控制方法

• 作者: 王祥科 陈浩 赵述龙
• 来源期刊: 控制与决策
• 关键词: 固定翼无人机 集群 编队控制 协同路径跟随控制 跟随领航者法
• 年，卷（期）: 2021,（9）
• 所属期刊栏目: 论文与报告|Papers and Reports
• 页码范围: 2063-2073
• 页数: 11页
• 分类号: TP273
• 语种: 中文
• DOI: 10.13195/j.kzyjc.2020.0076

摘要

针对大规模固定翼无人机集群的编队控制问题,提出一种分层分组控制方案.首先,设计一种分布式的无人机集群分层分组控制架构,将集群内所有无人机分成若干独立且不相交的群组,并在群组内分别形成"长机层"和"僚机层";其次,对各群组内的长机设计协同路径跟随控制律,使长机收敛到各自期望路径上的虚拟目标点,并通过对各虚拟目标点的协调控制实现长机的协同,进而实现各群组间的协同;然后,对各组的僚机设计控制律以跟随其所在群组的长机,使其与长机保持期望的相对位置且朝向一致.设计的大规模集群编队控制律考虑了固定翼无人机的控制约束和环境中风的影响,并证明了闭环系统的稳定性.100架固定翼无人机集群的全流程数值仿真,验证了所提出控制方法的有效性.