【技术实现步骤摘要】
基于分布式一致性与自组网的自主协同控制方法及系统
本专利技术属于飞行器制导控制
，涉及一种基于分布式一致性与自组网的自主协同控制方法及系统。
技术介绍
协同飞行是通过多架同型或异型飞行器之间相互配合与协作，以共同执行既定的探测、突防以及打击等多样化的飞行任务。其以调整飞行模式、适应未来复杂飞行任务为目的，将所有成员构成一个整体网络，在网络指控中心的调控和管理下，各飞行器间互相通信、信息共享、取长补短。协同飞行不仅可以极大提高整体突防能力、对目标的探测和摧毁能力，还可通过分布式的信息交流降低通信代价，以及通过局部控制达到整体控制效果从而降低控制代价，这种协同配合的飞行方式能够降低单个飞行器性能要求，实现低成本飞行器对高价值目标的毁伤。总之，多飞行器协同飞行能够完成单个飞行器很难完成的任务。制导与控制方法是协同飞行中的关键，需要控制多架飞行器以不同角度同时到达目标处。现有协同制导方法，难以应对复杂飞行环境和飞行器自身故障，协同制导精度欠佳；如果某架飞行器在执行任务的过程中出现故障，会严重影响其他飞行器的期望终端时间...
【技术保护点】
1.一种基于分布式一致性与自组网的自主协同控制方法，其特征在于，具体包括：/n导引控制：机载计算机以待飞时间为协调变量，采用终端时间与角度控制的制导指令对单个飞行器进行本体制导；/n协调控制：在群体协同飞行网络中，基于分布式一致性的时空协同控制方法，根据每架飞行器的预测待飞时间确定群体的协同到达时间，并将协同到达时间作为导引控制的终端时间；/n自主管理：根据群体中各飞行器的当前飞行状态及其控制能力约束，进行自适应组网，实时调整协调控制中的群体协同飞行网络。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于分布式一致性与自组网的自主协同控制方法，其特征在于，具体包括：
导引控制：机载计算机以待飞时间为协调变量，采用终端时间与角度控制的制导指令对单个飞行器进行本体制导；
协调控制：在群体协同飞行网络中，基于分布式一致性的时空协同控制方法，根据每架飞行器的预测待飞时间确定群体的协同到达时间，并将协同到达时间作为导引控制的终端时间；
自主管理：根据群体中各飞行器的当前飞行状态及其控制能力约束，进行自适应组网，实时调整协调控制中的群体协同飞行网络。
2.根据权利要求1所述的一种基于分布式一致性与自组网的自主协同控制方法，其特征在于，所述制导指令为：采用最优制导与侧向机动，生成满足终端时间与角度约束的飞行器本体制导指令；
S11，控制终端时间：综合机动大小与机动方向的以侧向附加航向误差△σT为表征量的机动弹道：其中，△σT为机动弹道的侧向附加航向误差，kDguide为机动方向，kT为机动幅值，t为飞行器的飞行时间，Td为终端时间约束；
S12，同时满足终端时间与角度约束的制导指令：
其中，表示速度方位角转率，航向误差△σ＝σLOS-σv，σLOS为视线方位角，σv为速度方位角，v为飞行器的飞行速度，Rgo为飞行器的待飞距离，Tgo为飞行器待飞时间，σvf为终端方位角约束。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于分布式一致性与自组网的自主协同控制方法，其特征在于，所述在群体协同飞行网络中，基于分布式一致性的时空协同控制方法，根据每架飞行器的预测待飞时间得到群体的协同到达时间，并将协同到达时间作为制导指令的终端时间，具体为：
S21，每架飞行器皆为计算中心，在飞行过程中，飞行器Mi接收来自其他所有飞行器的预测待飞时间，通过协同算法确定群体的期望待飞时间：先对飞行器Mi在0时刻的待飞时间预测值赋初值，再利用下式在线计算飞行器Mi实时的期望待飞时间Tgoi(t)，并实时更新t时刻Mi的待飞时间预测值和t时刻另一飞行器Mj的待飞时间预测值其中，kx为飞行器是否被舍弃的标志位，kx为0代表舍弃，kx为1代表不舍弃；aij(t)为t时刻飞行器Mi与Mj的连接关系，△t为制导周期；
S22，确定群体的期望到达时间Tdi(t)：Tdi(t)＝ti+Tgoi(t)i＝1,2,…n，其中，ti为飞行器Mi的飞行时间；
S23，以Tdi(t)代替步骤S1中的终端时间以得到同时满足终端时间与角度约束的制导指令。
4.根据权利要求1或2所述的一种基于分布式一致性与自组网的自主协同控制方法，其特征在于，所述群体中各飞行器需满足以下条件：第一，飞行器无故障；第二，飞行器燃料充足；第三，飞行器在控制...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱建文，唐子遨，孙海峰，白博文，李小平，刘彦明，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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