李勇庆　潘磊　王琛　戴铮　李灿

摘要：随着无人机技术的大力发展，单架无人机已能完成很多任务。在执行复杂任务的性能和效率方面多机系统比单机高出许多，为了能够更好地研究无人机集群控制，本项目从双无人机系统入手研究无人机的集群控制。在本项目中将设计两架四旋翼无人机的跟踪飞行系统，其中一架四旋翼无人机作为领航，通过二者之间的互相通信，采用协同控制达到另一架无人机跟踪领航无人机飞行的目的。

关键词：四旋翼无人机；跟踪飞行；协同控制；集群控制

中图分类号：V216.8 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2017）04-0190-03

1 引言

四旋翼无人机，是一个简单的十字形的飞行器，因其操作简单、实际运用能力强，特别适用于侦察、搜寻、探测等空中作业，在军事和民用领域运用广泛。单机四旋翼无人机目前已经发展得较为完善，但在执行复杂任务的时候总体性能不如多机协同工作。通过多机协同控制，四旋翼无人机集群飞行在复杂任务中作用突出，多机系统的总体性能、效率比单机高。

为探索多无人机协同工作的理论与实现机理，国外以及开展了大量的相关研究项目。其中具有代表性的是美国国防部高级研究计划局（DARPA）牵头的自治编队混合主动控制项目（Mixed Initiative Control of Automata-teams，MICA）[1-3]、广域搜索弹药项目（Wide Area Search Munitions，WASM）[4-6]和欧洲信息社会技术计划（Information Society Technologies，IST）资助的异构无人机群实时协同与控制项目（Real-time Coordination and Control of Multiple Heterogeneous UAVs，COMENTS）[7-10]等。除此之外，一些国外高等院校也开始参与到多无人机编队以及一致性控制等方面的研究：麻省理工、加州理工等三所高校一起合作完成了分布式协同控制项目，其中涉及到多无人机路径规划、编队控制等[11]。……