使用有向通讯拓扑结构的无人飞行器有限时间编队方法技术

本发明专利技术公开了使用有向通讯拓扑结构的无人飞行器有限时间编队方法，涉及无人机技术领域，方法包括：无人飞行器获取自身状态信息，并接收相邻无人飞行器发送的状态信息，将获取的状态信息发送给分布式有限时间编队控制器；分布式有限时间编队控制器根据编队构形信息、获取的相邻无人飞行器状态信息和自身状态信息，经过变换和计算形成机动指令，在机动指令的要求下，无人飞行器改变航向或速度，沿着预定轨道飞行。与传统方法相比，本发明专利技术方法中的位置误差e

【技术实现步骤摘要】
使用有向通讯拓扑结构的无人飞行器有限时间编队方法


[0001]本专利技术涉及无人机
，特别是涉及使用有向通讯拓扑结构的无人飞行器有限时间编队方法。

技术介绍

[0002]无人飞行器在军事和民用领域发挥着巨大的作用。大量事实证明单架无人飞行器在执行任务时仍然存在诸多问题，比如传感器角度限制使得在大范围搜索目标时，无人飞行器不能有效覆盖整个侦察区域。为了提高无人飞行器单次完成任务的成功率，同时也为了拓宽无人飞行器的使用范围，多无人飞行器协同编队技术应运而生。考虑到无人飞行器的运动特性，飞行编队系统需要很高的控制精度。近些年来，有限时间控制渐渐成为控制界的研究热点和研究前沿。相比传统稳定系统，有限时间稳定系统具有较快的响应速度，较高的稳定/跟踪精度以及较好的扰动抑制能力。这样的系统性能正是飞行编队系统所迫切需要的。然而，有限时间稳定系统固有的非光滑控制特性给相关控制律的设计带来了巨大的困难。因此，即使有限时间稳定系统具有上述诸多优点，关于有限时间控制律设计的研究还是非常少。无人飞行器有限时间协同编队控制问题既是航空航天技术领域的研究热点，同时又本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.使用有向通讯拓扑结构的无人飞行器有限时间编队方法，其特征在于，包括以下步骤：无人飞行器在飞行过程中获取自身状态信息，并接收相邻无人飞行器发送的状态信息，将获取的状态信息和接收到的状态信息发送给分布式有限时间编队控制器，其中，相邻无人飞行器之间的信息收发单向进行；分布式有限时间编队控制器根据预先设定的编队构形信息、获取的当前无人飞行器的状态信息和相邻无人飞行器状态信息，经过变换和计算形成机动指令，在所述机动指令的要求下，无人飞行器改变航向或速度，沿着预定轨道飞行；所述机动指令按照以下流程计算得到：根据编队构形信息、当前无人飞行器状态信息和相邻无人飞行器状态信息计算位置误差和速度误差；根据位置误差和速度误差设计新动态变量；基于新动态变量构建李雅普诺夫函数；根据李雅普诺夫稳定理论和有限时间稳定性定理，最终计算得到机动指令。2.如权利要求1所述的使用有向通讯拓扑结构的无人飞行器有限时间编队方法，其特征在于，当受到干扰轨迹发生改变时，无人飞行器检测扰动，并将扰动信息整合在状态信息中。3.如权利要求2所述的使用有向通讯拓扑结构的无人飞行器有限时间编队方法，其特征在于，所述位置误差e
p，i
和速度误差e
v，i
分别通过下式计算得到：e
v，i
＝V
i
‑
V
d，i
其中，h
i
表示第i架无人飞行器到期望编队...

【专利技术属性】
技术研发人员：李玥，杨军，朱学平，朱苏朋，袁博，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：