刘德元，刘昊,*，Frank L LEWIS

1. 北京航空航天大学 宇航学院，北京 100083 2. 德克萨斯大学阿灵顿分校 德克萨斯大学阿灵顿研究所，沃斯堡 76118

近几年来，尾座式无人飞行器受到了广泛关注[1-3]。该飞行器具有旋翼飞行器的垂直起降能力和固定翼飞行器的续航能力，因此，可以像固定翼飞行器那样高速飞行，也可以像旋翼飞行器那样垂直飞行，可以执行3种飞行模式：垂直飞行、过渡模式飞行和水平飞行。因此，与传统的固定翼和旋翼飞行器相比，尾座式无人机可以执行相对复杂的任务。

与单架飞行器相比，多架飞行器协同执行任务可以提高工作效率。因此，多无人机编队技术可被广泛应用于森林火灾的协同探测、环境的协同监测、电力线路的分布式检测等多个领域[4-5]。但是，在实际的编队飞行中，执行器往往会频繁出现故障，严重影响编队系统的性能，甚至引发灾难性事故。因此，为提高无人机编队的安全性和容错能力，研究多无人机编队的容错编队控制方案具有重要意义。

对于多架尾座式飞行器来说，不同的飞行模式可以形成不同的编队构型，并且编队构型可以随着飞行模式的改变而切换。例如，在垂直起飞阶段，编队构形可以依据场地条件而改变，在水平飞行时，可以像鸟类一样变换编队构型。然而，为多架尾座式无人飞行器设计容错编队控制协议具有很大的挑战性，特别是在飞行模式转换过程中。首先，多架飞行器可能同时发生多个执行器故障，这可能导致设计的控制器是不可行的。……