华思亮， 尤 优， 张 红， 宋 晗

(1.中航航空电子有限公司，北京 100086;2.北京航空航天大学，北京 100191)

0 引言

和单架无人机相比，无人机编队在任务能力、灵活性、容错性等方面具有明显优势，在区域搜索、环境监测、协同作战等民用和军事领域得到了广泛应用［1－2］。

按照队形描述，无人机编队可分为固定编队和群集编队，固定编队中无人机之间的相对位置不变，形成固定队形;群集编队没有固定队形，每架无人机只与邻机保持适当距离。根据是否存在气动耦合，固定编队进一步分为紧密编队和松散编队。紧密编队控制对传感器精度的要求非常苛刻以致难以满足，因此在实际飞行中常结合不单纯依靠理论模型的极值搜索方法，通过实时测量燃料流和性能函数梯度的变化控制僚机位于最优气动位置［3］。松散编队控制在理论研究和实际飞行中都取得了较多进展，常见的松散编队控制方法包括PID控制、非线性控制、智能控制、滚动时域控制［4］等。位置关系描述是实现编队控制的前提，包括长机－僚机、广义坐标［5］、虚拟结构等。位置关系描述与控制方法的组合形成了不同的编队控制研究重点，本文研究应用范围较广的基于长机－僚机描述的松散编队控制。

滚动时域控制(Receding Horizon Control，RHC)是求解受约束优化问题的有效方法［4］，在编队控制问题中应用RHC方法具有许多优点，如代价函数可以综合多种控制目标，滚动时域策略能够适应条件变化，具有处理控制输入约束和系统状态约束能力等。……