一种多机编队飞行控制方法技术

本发明专利技术公开了一种多机编队飞行控制方法，包含以下步骤：S1,根据初始队形设计，构造初始编队队形矩阵；S2，在实际飞行过程中，构造实际编队队形矩阵；S3，根据飞机性能边界确定策略集；S4，计算误差矩阵，并对误差矩阵行列式值与编队态势值进行关联。S5，根据S3中的策略集，遍历每一策略，选取最大编队态势值所对应的策略进行执行；S6，将对应最大态势值的指令传输到自动飞控系统，控制飞机飞行状态，完成目标队形控制；S7，如果目标队形出现扰动，使得编队态势值达不到最大状态，则重复S1至S6中的过程。本发明专利技术的有益效果在于：本发明专利技术的一种多机编队飞行控制方法在解决固定编队飞行控制的同时，也解决了集群编队飞行控制，增强了多机任务执行成功率。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，包含以下步骤：S1,根据初始队形设计，构造初始编队队形矩阵；S2，在实际飞行过程中，构造实际编队队形矩阵；S3，根据飞机性能边界确定策略集；S4，计算误差矩阵，并对误差矩阵行列式值与编队态势值进行关联。S5，根据S3中的策略集，遍历每一策略，选取最大编队态势值所对应的策略进行执行；S6，将对应最大态势值的指令传输到自动飞控系统，控制飞机飞行状态，完成目标队形控制；S7，如果目标队形出现扰动，使得编队态势值达不到最大状态，则重复S1至S6中的过程。本专利技术的有益效果在于：本专利技术的在解决固定编队飞行控制的同时，也解决了集群编队飞行控制，增强了多机任务执行成功率。【专利说明】
本专利技术涉及飞行控制
，具体涉及。
技术介绍
编队飞行控制的任务是控制多架飞机按照预定队形，进行空中飞行，为有人驾驶 飞机飞行表演、无人机编队飞行提供技术保障。 随着无人机技术的日益发展，目前基于多机编队的侦查打击作战任务需求愈加明 显。既需要一种适合侦查时使用的多机集群式飞行控制方法，同时兼顾隐蔽性需求，多机紧 密编队飞行以降低敌方雷达发现的编队飞行控制方法成为研究的一大难点，人为控制，队 形有限，不能实现任意队形的编制，如何完美的实现两者功能，即固定编队飞行控制和集群 编队飞行控制成为一个急需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供，以解决或至少减轻
技术介绍
中 所存在的至少一处的问题。 本专利技术采用的技术方案是:提供，包含以下步骤:Sl， 根据初始队形设计，构造初始编队队形矩阵；S2,在实际飞行过程中，各飞机周期获取本机 周围所有飞机的飞行数据，计算飞机两两之间的径向距离，构造实际编队队形矩阵;S3,根 据飞机性能边界，定义出标定时间之后飞机能够达到的速度边界、水平航迹角边界、纵向航 迹角边界，根据边界确定策略集;S4,利用步骤S2中的实际编队队形矩阵与初始编队队形矩 阵构造构造误差矩阵，利用实际编队队形矩阵减初始编队队形矩阵得到所述误差矩阵，并 对误差矩阵行列式值与编队态势值进行关联。S5,根据S3中的策略集，遍历每一策略，选取 每一策略执行标定时间之后的编队态势值，选取最大编队态势值所对应的策略，进行执行； S6，定义编队态势值等于误差矩阵的绝对值，周期执行，直到编队态势值达到最大，将对应 最大态势值的指令传输到自动飞控系统，控制飞机飞行状态，即完成目标队形控制；S7,如 果目标队形出现扰动，使得编队态势值达不到最大状态，则重复Sl至S6中的过程。 优选地，所述步骤Sl中需要编队飞行的飞机包含六架，其初始编队队形矩阵定义 为Co, -5'〇 D0(OJ) Do(0.,2) D,,((U) D 0(M) 0,,((),5)' Do(l,0) SO D,：i(l,2) D (!(l,3) D0(l,4) D 0(l,5) ^ Do(2,0) 0,,(2,1) 50 0,,(2,3) D 0<2,4) 0,,(2,5) Crt 二 0 D0 (3,0) 0,,(3,1) D"(3,2) 50 D 0(3,4) 0,,(3,5) D0 (4,0) D0 (4,1) D0 (4,2) D0 (4,3) 50 Di,(4,5) D0 (5,0) D()<5J) 0,,(5,2) D 0 (5,3) 0,,(5,4) 50 _ 其中，SO为保证矩阵Co正定时的任意大于零的正实数，Do(iJ)为对应的两机之间 的距离。 优选地，所述步骤S2中的实际编队队形矩阵定义为C，其中，SI为保证矩阵C正定时的任意大于零的正实数，D(i，j)为实际飞行状态下对 应的两机之间的距离。 优选地，所述步骤S3中的标定时间为50ms~100ms。 优选地，所述步骤S3中的策略为，以飞机当前状态为基础，下一标定时间之后，飞 机的状态在当前状态下进行增加或减小。 优选地，对于所述步骤S4中的误差矩阵，如果当前需要固定编队控制，构造固定编 队误差矩阵;如果当前需要集群编队控制，构造集群编队误差矩阵。 优选地，所述集群编队误差矩阵定义为p2， 其中，1111、1112、1113、1114、1115、1116、1117、1118、1119、1111。、1]111、1]112为大于零的任意数；33为使矩阵正定 的任意正数，E〇(i，j)为两机初始距离与实际距离之差绝对值，当mi、m2、m3、m4、m5、m6、m7、m8、 Π 19、mi 〇、m 11、m 191 力 1 日汁 隹 _ β人 ?呈 ΦΕ? ISi 亦仆,力 Ι?Π _ β人 ΦΕ? ISi P _ O 优选地，所述步骤S4中对误差矩阵行列式值与编队态势值进行关联具体为，F=|P I 或 F= Al。 本专利技术的有益效果在于:本专利技术的在解决固定编队飞 行控制的同时，也解决了集群编队飞行控制，增强了多机任务执行成功率。【附图说明】 图1是本专利技术一实施例的多机编队飞行控制方法的流程图。【具体实施方式】为使本专利技术实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中 的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类 似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本专利技术 一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用 于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人 员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。下 面结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"前"、"后"、 "左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底" "内"、"外"等指示的方位或位置关系为基于附图所 示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装 置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术保护 范围的限制。 本专利技术采用射频阵列控制技术，搭建电台与天线之间的射频传输通道，将机腹天 线和背鳍天线联合起来进行使用，不仅充分利用了装机方向图好、不易受载机电子设备干 扰的机腹天线，提高了电台的通信质量；同时，通过射频阵列的通道隔离性能，还使得第一 电台4和第二电台5的工作频率能够任意选取，兼容工作。 如图1所示，，包含以下步骤:Sl，根据初始队形设计， 构造初始编队队形矩阵;S2,在实际飞行过程中，各飞机周期获取本机周围所有飞机的飞行 数据，计算飞机两两之间的径向距离，构造实际编队队形矩阵;S3,根据飞机性能边界，定义 出标定时间之后飞机能够达到的速度边界、水平航迹角边界、纵向航迹角边界，根据边界确 定策略集;S4,利用步骤S2中的实际编队队形矩阵与初始编队队形矩阵构造构造误差矩阵， 利用实际编队队形矩阵减初始编队队形矩阵得到所述误差矩阵，并对误差矩阵行列式值与 编队态势值进行关联。S5，根据S3中的策略集，遍历每一策略，选取每一策略执行标定时间 之后的编队态势值，选取最大编队态势值所对应的策略，进行执行；S6,定义编队态势值等 于误差矩阵的绝对值，周期执行，直到编队态势值达到最大，将对应最大态势值的指本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多机编队飞行控制方法，其特征在于，包含以下步骤：S1,根据初始队形设计，构造初始编队队形矩阵；S2，在实际飞行过程中，各飞机周期获取本机周围所有飞机的飞行数据，计算飞机两两之间的径向距离，构造实际编队队形矩阵；S3，根据飞机性能边界，定义出标定时间之后飞机能够达到的速度边界、水平航迹角边界、纵向航迹角边界，根据边界确定策略集；S4，利用步骤S2中的实际编队队形矩阵与初始编队队形矩阵构造构造误差矩阵，利用实际编队队形矩阵减初始编队队形矩阵得到所述误差矩阵，并对误差矩阵行列式值与编队态势值进行关联；S5，根据S3中的策略集，遍历每一策略，选取每一策略执行标定时间之后的编队态势值，选取最大编队态势值所对应的策略，进行执行；S6，定义编队态势值等于误差矩阵的绝对值,周期执行，直到编队态势值达到最大，将对应最大态势值的指令传输到自动飞控系统，控制飞机飞行状态，即完成目标队形控制；S7，如果目标队形出现扰动，使得编队态势值达不到最大状态，则重复S1至S6中的过程。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张帅，刘峰，王鸿翔，周涛，何坤，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所，
类型：发明
国别省市：陕西;61