考虑内部避碰的多无人机有限时间环形编队控制

• 作者: 刘云平 蒋长胜 张婷婷 赵中原 邓志良
• 来源期刊: 机械工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 多无人机 有限时间环形编队算法 改进人工势场法 环形编队控制 避碰控制
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 机器人及机构学
• 页码范围: 61-68
• 页数: 8页
• 分类号: TP242
• 语种: 中文
• DOI: 10.3901/JME.2022.01.061

摘要

针对多无人机系统利用有限时间环形编队算法执行环形编队任务时易发生碰撞这一问题,提出一种基于改进人工势场法的多无人机有限时间环形编队控制算法,引入一组与障碍物移动方向垂直的辅助势场,避免了多无人机在快速编队过程中发生内部碰撞,并解决了传统人工势场法易陷入局部最优解的问题.为验证本文算法的有效性,在无人机初始位置、势场影响范围、包围半径等参数相同的情况下进行计算机仿真实验,结果表明算法可有效地避免多无人机在环形编队过程中发生碰撞的问题.为进一步验证算法的实用性,采用三架轴距450 mm的"X型"旋翼无人机进行物理实验,实验结果表明本文算法在有限时间内完成多无人机环形编队时具有较好的避碰效果.