一种基于长机行为预测的僚机编队控制系统及方法技术方案

本发明专利技术公开一种基于长机行为预测的僚机编队控制系统及方法，该系统包括长机以及多个僚机，所述长机包括长机飞行控制器、长机机载惯性导航模块、长机数据传送模块，所述僚机包括僚机飞行控制器、僚机机载惯性导航模块、僚机数据传送模块。所述僚机编队控制方法为僚机跟踪长机的过程中，以长机的预期路径进行控制僚机姿态。僚机不仅利用长机的当前位置信息，还融合了长机期望位置信息，对僚机的飞行和编队进行控制，其编队拟合度高，尤其加入了速度与位置距离的PID算法，使得本发明专利技术僚机编队控制系统的僚机编队队形能够保持良好，与长机的动作一致性高，僚机与长机动作的延滞性小。

【技术实现步骤摘要】
一种基于长机行为预测的僚机编队控制系统及方法
本专利技术涉及无人机编队飞行控制
，尤其具体涉及一种基于长机行为预测的僚机编队控制系统及方法。
技术介绍
随着无人机技术的高速发展，有人/无人机的编队协同作战将是无人机作战领域的技术研究热点。目前有关无人机编队的专利技术大多针对多旋翼无人机，且主要集中在表演领域。而针对于固定翼无人机的编队控制方法，主要还是在仿真或者半实物仿真上。固定翼无人机编队的实际飞行效果不成熟，仍在探索研究阶段。现有的无人机编队控制方法大多都是僚机根据长机(或者虚拟长机)的当前位置、当前速度、当前姿态等信息进行编队控制。但是由于无人机高速运动的特性，这种控制在长机不停的变换姿态或加(减)速运动时，不能得到较好的稳定编队。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于长机行为预测的僚机编队控制系统，该系统的僚机不仅利用长机的当前位置信息，还融合了长机期望位置信息，对僚机的飞行和编队进行控制，其编队拟合度高，尤其加入了速度与位置距离的PID算法，使得本专利技术僚机编队控制系统的僚机编队队本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于长机行为预测的僚机编队控制系统，包括长机以及多个僚机，其特征在于：所述长机包括长机飞行控制器、长机机载惯性导航模块、长机数据传送模块，所述僚机包括僚机飞行控制器、僚机机载惯性导航模块、僚机数据传送模块；所述长机机载惯性导航模块将长机姿态、长机姿态变化速率、长机速度矢量、长机加速度矢量、长机位置信息实时发送给长机飞行控制器；长机飞行控制器按照当前飞行任务和当前长机机载惯性导航模块的实时数据控制长机速度、长机加速度、长机姿态期望值，并控制长机向长机姿态期望值靠近，并实时计算出长机预期路径，将该长机预期路径信息通过长机数据传送模块发送给所述僚机数据传送模块，僚机数据传送模块将长机预期路径...

【技术特征摘要】
1.一种基于长机行为预测的僚机编队控制系统，包括长机以及多个僚机，其特征在于：所述长机包括长机飞行控制器、长机机载惯性导航模块、长机数据传送模块，所述僚机包括僚机飞行控制器、僚机机载惯性导航模块、僚机数据传送模块；所述长机机载惯性导航模块将长机姿态、长机姿态变化速率、长机速度矢量、长机加速度矢量、长机位置信息实时发送给长机飞行控制器；长机飞行控制器按照当前飞行任务和当前长机机载惯性导航模块的实时数据控制长机速度、长机加速度、长机姿态期望值，并控制长机向长机姿态期望值靠近，并实时计算出长机预期路径，将该长机预期路径信息通过长机数据传送模块发送给所述僚机数据传送模块，僚机数据传送模块将长机预期路径信息发送给僚机飞行控制器；所述对应僚机机载惯性导航模块将相应的僚机姿态、僚机姿态变化速率、僚机速度矢量、僚机加速度矢量、僚机位置信息实时发送给对应的僚机飞行控制器；僚机飞行控制器根据长机预期路径信息、编队队形信息、以及该僚机姿态、僚机速度计算出该僚机期望位置、僚机期望速度和僚机期望姿态，并根据计算出的该僚机期望位置、僚机期望速度和僚机期望姿态控制僚机进行编队飞行。


2.根据权利要求1所述的一种基于长机行为预测的僚机编队控制系统，其特征在于：所述编队队形信息为各自僚机应在长机的前、后、左、右、上、下或空间位置的组合信息。


3.根据权利要求2所述的一种基于长机行为预测的僚机编队控制系统，其特征在于：所述僚机飞行控制器控制僚机向长机预期路径飞行的过程中采用PID算法以僚机与长机之间的距离为变量才控制僚机飞行速度。

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【专利技术属性】
技术研发人员：梁镇，高洪波，张兆海，韩俊，王庆东，
申请(专利权)人：中国人民解放军空军预警学院雷达士官学校，
类型：发明
国别省市：湖北;42