【技术实现步骤摘要】
一种无人机集群三维曲线路径跟踪方法、装置和存储介质
本专利技术涉及信息
，尤其涉及一种无人机集群三维曲线路径跟踪方法、装置和存储介质。
技术介绍
在无人机集群的电力巡线、边界巡逻等应用中，通常会要求集群中无人机跟踪一条三维曲线路径飞行(如电线、边境线等)，而不对跟踪的时效性做出要求。但是，不同于一条直线或一个圆的简单性，如何实现三维空间中一条复杂的一般曲线路径的跟踪成为现有技术中亟待解决的技术问题之一。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种无人机集群三维曲线路径跟踪方法、装置和存储介质，用以实现无人机对三维曲线路径的跟踪。第一方面，提供一种无人机集群三维曲线路径跟踪方法，包括：针对无人机集群的每一无人机，根据该无人机的当前位置信息，在待跟踪的三维曲线路径上选取一个参考点；确定所述参考点处的参考转向角和参考爬升角；根据所述参考点处的参考转向角和参考爬升角，构建切向量场；根据构建的切向量场，确定期望飞行航迹角及其变化率；根据确定出的期望飞行航迹角及其变化...
【技术保护点】
1.一种无人机集群三维曲线路径跟踪方法，其特征在于，包括：/n针对无人机集群的每一无人机，根据该无人机的当前位置信息，在待跟踪的三维曲线路径上选取一个参考点；/n确定所述参考点处的参考转向角和参考爬升角；/n根据所述参考点处的参考转向角和参考爬升角，构建切向量场；/n根据构建的切向量场，确定期望飞行航迹角及其变化率；/n根据确定出的期望飞行航迹角及其变化率，确定该无人机对应的饱和控制律；/n根据确定出的饱和控制律控制所述无人机对所述三维曲线路径进行跟踪。/n
【技术特征摘要】
1.一种无人机集群三维曲线路径跟踪方法，其特征在于，包括：
针对无人机集群的每一无人机，根据该无人机的当前位置信息，在待跟踪的三维曲线路径上选取一个参考点；
确定所述参考点处的参考转向角和参考爬升角；
根据所述参考点处的参考转向角和参考爬升角，构建切向量场；
根据构建的切向量场，确定期望飞行航迹角及其变化率；
根据确定出的期望飞行航迹角及其变化率，确定该无人机对应的饱和控制律；
根据确定出的饱和控制律控制所述无人机对所述三维曲线路径进行跟踪。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据该无人机的当前位置信息，在待跟踪的曲线路径上选取一个参考点，具体包括：
根据该无人机的当前位置信息，确定所述待跟踪的曲线路径上距离该无人机最近的点为所述参考点。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，按照以下公式确定所述参考点处的参考转向角：
χr＝atan2(wry,wrx)
按照以下公式确定所述参考点处的参考爬升角：
其中：
χr表示参考点处的参考转向角；
γr表示参考点处的参考爬升角；
atan2()表示四象限正切函数；
(wrx,wry,wrz)表示参考点处的切线方向。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述参考点处的参考转向角和参考爬升角，按照以下公式构建切向量场：
其中：
x′＝-(x-xr)sin(χr)+(y-yr)cos(χr)；
y′＝-[(x-xr)cos(χr)+(y-yr)sin(χr)]sin(γr)+(z-zr)cos(γr)；
表示x对时间的导数；
表示y对时间的导数；
表示z对时间的导数；
下标d表示期望达到的值；
Vg为无人机的地速；
表示无人机当前位置(x,y,z)到曲线路径的距离；
α∈(0,1)；
β＞0。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，期望飞行航迹角包括期望对地转向角和期望爬升角；
根据构建的切向量场，按照以下公式确定期望对地转向角：并按照以下公式确定期望爬升角：其中：
χd表示期望对地转向角；
γd表示期望爬升角。
...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵彦杰，梁月乾，杨毅，张尚斌，李志飞，王向峰，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司电子科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11
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