四旋翼无人机的编队飞行控制系统设计
2018-03-21王茂森戴劲松王大鹏
机械设计与制造 2018年3期
关键词:系统
徐 俊,王茂森,戴劲松,王大鹏
(南京理工大学 机械工程学院,江苏 南京 210094)
1 引言
近年来无人机(UAV)编队飞行已经成为智能控制领域的一个研究热点。无人机编队飞行,即多架无人机进行某种队形排列组织模式和任务分配的组织模式以适应任务的要求,它既包括队形的产生,保持和变化,也包括飞行任务的规划和组织[1]。多UAV编队飞行可以弥补单个无人机执行任务效率低,安全冗余差等缺点,可以执行通讯中继、高精度定位对地攻击、多角度3维立体成像等复杂任务[2]。通过多无人机的协作,无人机组群飞行有效的延伸无人机的任务执行范围,增强了任务的执行效能和冗余保障,其综合性能与单机相比成几何级的增强,应用范围和任务使命都有了拓展。
国内目前对无人机编队飞行的研究基本上聚集在协同控制方法的研究和实验室仿真阶段。例如文献[3]对多飞行平台分散化协同控制系统结构以及分散化的规划等技术问题进行了深入研究。文献[4]提出了一种分布式编队控制器的分散化设计方法,并进行了仿真实验。在提出了一种基于GPS坐标控制的编队算法并对算法进行了实验验证。搭建了稳定的多节点无线通讯链路,解决了数据冲撞以及干扰问题。
最后对无人机群规划的路径和实际飞行路径进行了比较以及对各部分硬软件进行测试,从而验证本系统的精确性和稳定性和可行性。
2 编队飞行控制系统总体设计
编队飞行控制系统设计主要分为一下几个部分:一是无人机端的飞行控制系统设计,二是无线通讯链路的搭建。……
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