一种无人机编队性能评估方法技术

本发明专利技术公开了一种无人机编队性能评估方法，该编队包括领导者无人机和个跟随者无人机，方法包括：获取t时刻领导者无人机和跟随者无人机的拓扑值、领导者无人机的第一状态值、领导者无人机的外部干扰值和每个跟随者无人机的邻居无人机的观测值；拓扑值表征该编队t时刻的通信拓扑；对于每个跟随者无人机，根据拓扑值、第一状态值、邻居无人机的观测值和预设状态参数，确定t时刻跟随者无人机的观测值；根据第一状态值、t时刻跟随者无人机的观测值、预设矩阵和外部干扰值，确定t时刻跟随者无人机的调节输出；根据调节输出得到t时刻个跟随者无人机与领导者无人机之间的跟踪误差，将跟踪误差输入性能评估模型，得到t时刻该编队的性能评估结果。队的性能评估结果。队的性能评估结果。

【技术实现步骤摘要】
一种无人机编队性能评估方法


[0001]本专利技术属于无人机通信
，具体涉及一种无人机编队性能评估方法。

技术介绍

[0002]无人机编队作为一类现代分布式系统，凭借其出色的协同能力，被广泛应用于军事行动中，而无人机编队的协同控制也成为无人机领域的热点之一。然而，在大多数情况下，由于周围环境态势复杂多变，部件故障、坠毁等突发事件的发生在所难免，对无人机编队飞行安全构成极大威胁。因此，通过设计合适的容错协同控制策略（Fault
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tolerant cooperative control，FTCC）来提高无人机编队面对各种事故的适应能力具有重要的现实意义。
[0003]领导者
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跟随者结构凭借其简单的特点，在无人机编队控制中得到了广泛的应用。然而，这种结构的控制效果过度依赖于领导者的稳定性和通信链路的完整性，这使得它容易受到外部干扰和通信故障的影响。鉴于此，为了从鲁棒性方面改进传统的领导者
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跟随者无人机编队控制方法，提出了一种在故障后阶段重新构建无人机编队的新方案，主要考虑两种情本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无人机编队性能评估方法，其特征在于，所述无人机编队包括一个领导者无人机和个跟随者无人机，所述方法包括：获取t时刻所述领导者无人机和每个跟随者无人机的拓扑值、所述领导者无人机的第一状态值、所述领导者无人机的外部干扰值，以及每个跟随者无人机的邻居无人机的观测值；所述拓扑值表征所述无人机编队t时刻的通信拓扑；为大于1的整数；t表示所述无人机编队飞行过程中的任意时刻；对于每个跟随者无人机，根据所述拓扑值、所述第一状态值、所述邻居无人机的观测值和预设状态参数，确定t时刻所述跟随者无人机的观测值；根据所述第一状态值、t时刻所述跟随者无人机的观测值、预设矩阵和所述外部干扰值，确定t时刻所述跟随者无人机的调节输出；根据所述个跟随者无人机的调节输出，得到t时刻所述个跟随者无人机与所述领导者无人机之间的第一误差和第二误差；将所述第一误差和所述第二误差输入性能评估模型，得到t时刻所述无人机编队的性能评估结果；所述性能评估模型根据置信规则库确定。2.根据权利要求1所述的无人机编队性能评估方法，其特征在于，所述预设矩阵包括：预设增益矩阵、第一预设常数矩阵和第二预设常数矩阵；所述根据所述第一状态值、t时刻所述跟随者无人机的观测值、预设矩阵和所述外部干扰值，确定t时刻所述跟随者无人机的调节输出，包括：根据所述第一状态值、t时刻所述跟随者无人机的观测值、所述预设增益矩阵、所述第一预设常数矩阵和所述外部干扰值，分别确定t时刻所述跟随者无人机的第二状态值、t时刻所述跟随者无人机的控制输入；根据所述第二状态值、所述控制输入、所述第一状态值和所述第二预设常数矩阵，确定t时刻所述跟随者无人机的调节输出。3.根据权利要求2所述的无人机编队性能评估方法，其特征在于，t时刻所述跟随者无人机的控制输入、t时刻所述跟随者无人机的第二状态值分别通过下述公式表示：；；其中，为所述跟随者无人机，，为t时刻所述跟随者无人机的控制输入，为t时刻所述跟随者无人机的第二状态值，为的一阶导数，为t时刻所述跟随者无人机的观测值，为所述第一状态值，和为所述跟随者无人机对应的所述预设增益矩阵，为所述外部干扰值，、和为所述跟随者无人机对应的所述第一预设常数矩阵。
4.根据权利要求2所述的无人机编队性能评估方法，其特征在于，t时刻所述跟随者无人机的调节输出通过下述公式表示：；其中，为所述跟随者无人机，，为 t时刻所述跟随者无人机的调节输出，为t时刻所述跟随者无人机的控制输入，为t时刻所述跟随者无人机的第二状态值，为所述第一状态值，、和为所述跟随者无人机对应的所述第二预设常数矩阵。5.根据权利要求1所述的无人机编队性能评估方法，其特征在于，t时刻所述跟随者无人机的观测值通过以下公式表示：；；其中，为所述跟随者无人机，，为t时刻所述跟随者无人机的观测值，为的一阶导数，为所述跟随者无人机的所有邻居无人机构成的集合，为t时刻跟随者无人机的观测值，为t时刻所述跟随者无人机的拓扑值，为t时刻所述领导者无人机的拓扑值，和为所述预设状态参数。6.根据权利要求1所述的无人机编队性能评估方法，其特征在于，每个跟随者无人机的调节输出包括：第一维度的调节输出和第二维度的调节输出；所述根据所述个跟随者无人机的调节输出，得到t时刻所述个跟随者无人机与所述领导者无人机之间的第一误差和第二误差，包括：确定所述个跟随者无人机的第一维度的调节输出的绝对值的平均值，作为所述第一误差；确定所述个跟随者无人机的第二维度的调节输出的绝对值的平均值，作为所述第二误差。7.根据权利要求1所述的无人机编队性能评估方法，其特征在于，所述性能评估模型具有第一预设前件属性参考值集...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨若涵，张浩然，李枭扬，周德云，冯志超，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：