线性二次型及模型预测控制编队控制研究*
2021-03-24武梅丽文王晓东宋勋陈燕飞
现代防御技术 2021年1期
武梅丽文,王晓东,宋勋,陈燕飞
(1.北京电子工程总体研究所,北京 100854;2.空军装备部驻北京地区第一军事代表室,北京 100854)
0 引言
随着时代的推进,战争的形式在逐渐转变,作战理念从“空海地一体战”、“拒止战”发展到“分布式作战”、“马赛克战”等,对抗的矛头逐步从装备较量、技能较量转向智能较量,未来战场变得愈发复杂。面对高度对抗、高度不确定的战场环境,集群作战理念应运而生。集群作战旨在弱化高水平单平台的装备实力,强调小型大量单一功能平台的力量汇聚,注重发展体系战作战概念。无人集群系统可包含无人机集群、无人车集群及他们的异构重组,若考虑更大空间尺度上的应用,还涉及协同导弹弹群等等。除应对集群作战场景,无人集群编队还可应用于森林防火救援、城市物流、环境监测、摄影摄像等诸多民用领域,具有广阔的应用前景。编队控制作为无人集群应用技术的核心,有以下主要研究内容,如编队控制律设计、队形设计、队形保持、队形切换、编队避障等,构建出较为复杂的综合研究网。
为了实现无人集群的编队控制,考虑以下主要控制策略:一是跟随领航者法,即在队形中选取某一个智能体为领航者,而其他智能体跟随领航者运动。将编队转化成领航/跟航策略,即可利用标准控制理论进行稳定跟踪误差设计[1];二是虚拟结构法,相比领航者法,虚拟结构法不需要设置真实的领航者,只需要设定虚拟参考编队点来实现控制[2]。……
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