王品, 姚佩阳, 梅权, 王娜

(1.空军工程大学 信息与导航学院, 陕西 西安 710077;

2.中国人民解放军94402部队, 山东 济南 250000)



一种基于蜂拥策略的分布式无人机编队控制方法

王品1, 姚佩阳1, 梅权1, 王娜2

(1.空军工程大学 信息与导航学院, 陕西 西安 710077;

2.中国人民解放军94402部队, 山东 济南 250000)

摘要:在无人机编队控制中,传统的主从式集中编队控制方式需要大量信息交互,对机间通信的要求较高。针对具有虚拟领航者的分布式无人机自组织编队跟踪问题,运用有界蜂拥算法对无人机模型进行求解。首先,提出了一种有界控制输入的蜂拥算法,并对算法的稳定性进行了分析;其次,对无人机进行了建模,提出了虚拟受力点的概念,并对虚拟受力点进行受力分析,将算法中的加速度转化成无人机径向速度与偏航速度的更新,以达到分布式无人机编队自组织以及跟踪虚拟领航者的目的;最后,通过仿真验证了算法和模型的有效性。

关键词:蜂拥; 有界控制输入; 自组织编队; 虚拟受力点

0引言

近年来,无人机(UAV)技术迅速发展,无人机的应用得到普及。在军事领域中,无人机广泛应用于侦察、搜索、攻击等任务。

在具有虚拟领航者的无人机编队控制中,传统的主从式集中控制方式需要大量信息交互,对通信要求较高,且计算量大,算法复杂。在分布式无人机编队中,无人机根据所能探测到的周边无人机状态决定自身运动状态,从而自主形成编队并到达目的地。在作战过程中,无人机往往保持无线电静默,相比于传统集中式主从控制方式,分布式控制方式能够保证编队的隐身性,无人机只依靠自带有限被动传感器探测信息。……