【技术实现步骤摘要】
一种无人机分布式控制方法及系统
[0001]本专利技术涉及无人机控制领域,特别是涉及一种无人机分布式控制方法及系统。
技术介绍
[0002]面对未来无人化、网络化、信息化、智能化的高速发展,各国势必要与时俱进利用相关技术研究更加先进的作战武器、作战平台和作战方法。智能无人集群作为一种颠覆性技术,一直被视为各国无人系统人工智能的核心,是未来智能无人系统的突破口,也是形成非对称武器装备,实现弯道超车的杀手锏技术。许多应用项目纷纷利用人工智能技术赋能作战中的无人平台和系统,提升蜂群的智能自主化能力水平,各个项目从不同侧重点进行关键技术攻关,其中便包括人机协同与人机交互技术。
[0003]无人机集群相对单机作战,有无可取代的优势。由于反无人机系统和技术近些年来飞速的发展,对“低小慢”无人机的杀伤和拦截效果很好,杀伤概率提升非常快。面对反无人机系统,单机作战的无人机一旦被捕获,不仅会造成装备损失,也会对战术侦察任务造成巨大影响。而集群式无人机则不同,它构成一个任务编队,即便一架、两架无人机被防空系统或反无人机系统击落,集群内其 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种无人机分布式控制方法,其特征在于,包括:采用无人机定位系统获取无人机集群系统中各无人机的当前坐标;所述无人机定位系统包括定位基站以及设置在各所述无人机上的定位标签;所述定位标签与所述定位基站采用超宽带通信连接;所述当前坐标为所述无人机在所述定位基站构成的坐标系中的绝对坐标;根据用户输入的控制指令和所述当前坐标生成各个所述无人机的目标坐标;根据所述当前坐标和所述目标坐标控制所述无人机集群系统中的各所述无人机,以使得所述无人机集群系统达到期望编队。2.根据权利要求1所述的一种无人机分布式控制方法,其特征在于,所述根据所述当前坐标和所述目标坐标控制所述无人机集群系统中的各所述无人机,以使得所述无人机集群系统达到期望编队,具体包括:对于任意一个所述无人机,将所述无人机作为目标无人机,判断所述目标无人机在设定区域范围内是否存在障碍物,得到第一判断结果;若所述第一判断结果为是,则基于所述目标无人机的所述当前坐标和所述目标无人机的所述目标坐标,采用人工势场法生成速度控制指令,以实现对所述目标无人机的控制,并按照设定频率对所述无人机集群系统中各所述无人机进行遍历,以使得所述无人机集群系统达到期望编队;若所述第一判断结果为否,则由所述目标无人机的所述当前坐标和所述目标无人机的所述目标坐标计算所述目标无人机的位置控制信息,根据所述位置控制信息生成所述目标无人机的速度控制指令,以实现对所述目标无人机的控制,并按照设定频率对所述无人机集群系统中各所述无人机进行遍历,以使得所述无人机集群系统达到期望编队。3.根据权利要求2所述的一种无人机分布式控制方法,其特征在于,所述基于所述目标无人机的所述当前坐标和所述目标无人机的所述目标坐标,采用人工势场法生成速度控制指令,以实现对所述目标无人机的控制,具体包括:将所述当前坐标作为起始点的坐标,将所述目标坐标作为终点的坐标,在所述起始点与终点之间以设定步长生成多个期望点,所述起始点、所述终点和多个所述期望点构成所述目标无人机的点集;按时间顺序遍历所述点集中的各个点,生成每个所述点的速度控制指令,以实现对所述目标无人机的控制;其中,对于所述点集中的任意一个点,采用速度合成过程,生成速度控制指令;所述速度合成过程包括:将所述点作为当前点,将所述当前点的坐标和所述目标坐标输入无人机集群控制器,得到所述无人机集群控制器输出的所述当前点的期望速度;计算所述目标无人机与目标点之间的欧氏距离;所述目标点为所述障碍物或所述无人机集群系统中除所述目标无人机之外的无人机;判断所述欧式距离是否处于设定距离范围内,得到第二判断结果;若所述第二判断结果为是,则将所述目标无人机受到的所述目标点的作用力与所述期望速度进行合成,得到合成后的期望速度,并将所述合成后的期望速度作为所述当前点的速度控制指令;所述作用力为引力或斥力;
若所述第二判断结果为否,则将所述期望速度作为所述当前点的速度控制指令。4.根据权利要求2所述的一种无人机分布式控制方法,其特征在于,所述根据所述位置控制信息生成所述目标无人机的速度控制指令...
【专利技术属性】
技术研发人员:董希旺,周思全,袁浩宇,任章,化永朝,于江龙,吕金虎,
申请(专利权)人:北京航空航天大学,
类型:发明
国别省市:
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