分布式多无人机协同编队队形控制仿真

论文摘要

研究多无人机编队的队形精确控制问题。为解决采用集中式的编队控制策略中,存在长机通信负载大的问题,提出了基于虚拟长机状态估计的分布式编队控制方法。首先,求出僚机航向坐标系下虚拟长机的相对位置,建立了多无人机编队模型。其次,采用图论描述编队通信拓扑结构,并通过邻接通信,估计出虚拟长机状态来引导编队飞行。最后,引入位置、速度和航向作为协同变量,设计了具有线性混合器的编队保持控制器,使各无人机快速跟踪期望队形指令和保持队形稳定。仿真表明,各无人机对虚拟长机状态的估计误差渐进收敛到零附近,证明了虚拟长机可以作为编队的导引,提出的编队控制策略可以实现编队队形的精确保持,并能快速准确地跟踪预定航线。

论文目录

• 1 引言
• 2 无人机编队系统建模
•   2.1 UAV单机模型
•   2.2 编队参考轨迹
•   2.3 相对位置关系模型
•   2.4 无人机编队通信拓扑结构
• 3 基于虚拟长机状态估计的编队控制
•   3.1 虚拟长机状态估计算法
•   3.2 分布式编队保持控制器
• 4 仿真研究
•   4.1 仿真参数设定
•   4.2 仿真结果与分析
• 5 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 成成,张跃,储海荣,赵伟伟

关键词: 多无人机,编队控制,虚拟长机状态估计,分布式,队形保持

来源: 计算机仿真 2019年05期

年度: 2019

分类: 信息科技,工程科技Ⅱ辑

专业: 航空航天科学与工程

单位: 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,中国科学院大学

基金: 吉林省无人机产业发展战略联盟技术与应用平台(17CX002)

分类号: V279

页码: 31-37

总页数: 7

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