【技术实现步骤摘要】
基于连续凸规则的多无人机编队控制方法、装置及介质
本专利技术涉及无人机控制
，尤其是一种基于连续凸规则的多无人机编队控制方法、装置及介质。
技术介绍
群体无人机可以用来执行各种任务，例如监视，检查和自动化工厂。在这些情况下，可能需要无人机进行编队导航，例如维护通信网络，协作操纵对象或勘测区域。相对于常规系统，移动编队具有许多优势，例如，它可以降低系统成本，提高系统的鲁棒性和效率，同时为系统提供冗余，重新配置能力和结构灵活性。在许多应用中，要求群体无人机在抵达目标点的过程中相互避碰且避免与障碍物相互碰撞，同时保持所需编队队形，因此对于编队控制方法的准确性和鲁棒性以及拓展性要求较高。另外，编队控制方法需要考虑到无人机的运动学约束、无人机之间的相互协调以及环境的不确定性干扰等等限制条件。目前相对成熟且比较通用的队形控制算法有长机-僚机法、基于行为法、虚拟结构法。长机-僚机法。至少有一个无人机扮演领导者的角色，其余的无人机被指定为追随者。追随者用一些规定的偏移量来跟踪领导者的位置，而领导者则跟踪它想要的轨迹。这...
【技术保护点】
1.一种基于连续凸规则的多无人机编队控制方法，其特征在于，包括：/n确定无人机编队的全局路径规划；所述全局路径规划用于确定所述无人机编队从起点到终点的行动路径以及编队队形；/n根据线性化和离散化无人机动力学约束，将所述无人机编队的避碰约束转化为凸约束；/n根据所述凸约束确定所述无人机编队的局部路径规划；所述局部路径规划用于确定所述无人机编队中每个无人机的行动轨迹；/n通过预设模型对所述无人机编队进行实时路径跟踪控制。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于连续凸规则的多无人机编队控制方法，其特征在于，包括：
确定无人机编队的全局路径规划；所述全局路径规划用于确定所述无人机编队从起点到终点的行动路径以及编队队形；
根据线性化和离散化无人机动力学约束，将所述无人机编队的避碰约束转化为凸约束；
根据所述凸约束确定所述无人机编队的局部路径规划；所述局部路径规划用于确定所述无人机编队中每个无人机的行动轨迹；
通过预设模型对所述无人机编队进行实时路径跟踪控制。
2.根据权利要求1所述的一种基于连续凸规则的多无人机编队控制方法，其特征在于，所述确定无人机编队的全局路径规划，包括：
确定所述无人机编队的多个无人机位置，以及确定所述无人机编队旋转中心的外部顶点；
确定所述无人机编队中任意一对无人机之间的最小距离；
根据所述无人机位置、所述外部顶点和所述最小距离，通过同构变换确定无人机编队的初始配置；
根据所述无人机编队的初始配置，通过全局路径规划器确定所述无人机编队的目标配置。
3.根据权利要求2所述的一种基于连续凸规则的多无人机编队控制方法，其特征在于，所述根据所述无人机编队的初始配置，通过全局路径规划器确定所述无人机编队的目标配置，包括：
建立多面体列表，将无人机编队中的所有无人机包含在所述多面体列表中；
对所述无人机编队的初始配置和目标配置进行初始化处理；
通过凸区域对所述多面体列表进行初始化处理；
在所述无人机编队的飞行空间中抽取随机样本；
判断所述随机样本是否在障碍物内或者在所述多面体列表中，若是，则将该随机样本排除；反之，则执行以下步骤：
通过迭代算法计算所述随机样本的无障碍凸多面体；
计算所述无障碍凸多面体的内切椭球；
根据所述内切椭球，确定所述无人机编队从起点到终点的行动路径。
4.根据权利要求1所述的一种基于连续凸规则的多无人机编队控制方法，其特征在于，所述根据线性化和离散化无人机动力学约束，将所述无人机编队的避碰约束转化为凸约束这一步骤中，所述无人机动力学约束为：
其中，l∈Rn代表第j只无人机的位置矢量；uj代表第j只无人机的控制矢量；B＝[O3×3I3×3]，t表示时间；
所述线性化的表达式为：
其中，表示标称轨迹，即上一次迭代生成的轨迹；
5.根据权利要求1所述的一种基于连续凸规则的多无人机编队控制方法，其特征在于，所述根据所述凸约束确定所述无人机编队的局部路径规划，包括：
在不考虑避免碰撞的情况下为每个无人机生成初始轨迹；
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