一种基于分布式的多无人机编队重构控制方法技术

技术编号:40592572 阅读:20 留言:0更新日期:2024-03-12 21:54
本发明专利技术公开了一种基于分布式的多无人机编队重构控制方法,包括,建立多无人机系统模型、期望编队以及无人机之间的通信拓扑关系;根据给定的无向通信拓扑关系,无人机之间利用自组网模块接收与发送自身状态以及障碍物信息;计算各个无人机的势能函数并沿位置梯度方向计算避障控制力;基于带阻尼的胡克定律设计无人机间避碰控制器;基于一致性理论设计多无人机编队跟踪控制器;根据设计的避障控制器、机间避碰控制器以及编队跟踪控制器控制对应的无人机。本发明专利技术提出了一种计算量低且易实现的多无人机编队重构控制方案,可实现多无人机在静态或者动态障碍物环境下的安全避障和快速编队重构。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种多无人机编队重构控制方法,特别是一种基于分布式的多无人机编队重构控制方法


技术介绍

1、多无人机系统不是简单地将多无人机进行组合,而是利用无人机之间的信息交互与反馈实现行为协同,从而顺利地执行复杂的高空任务。多无人机系统既能提高整体的载荷能力和信息感知处理能力,又能避免单机无人机任务效率不高的问题。

2、多无人机通常会在复杂的环境中执行任务,因此会遇到一些无法预知的障碍物,这时多无人机需要自主进行调整以及时躲避障碍物或者威胁,在完成避障任务后,多无人机需要及时恢复到期望的队形,以继续完成给定的任务,这个过程也被称为多无人机的编队重构。为充分发挥多无人机在复杂环境中执行任务的优势,需要提出有效的编队重构控制算法。基于分布式的多无人机编队重构问题有以下难点:

3、(1)集群系统的安全性。在多障碍物环境下,一方面需要无人机在有限的计算资源下获得安全且平滑的轨迹,另一方面随着无人机数量的增多,确保无人机及时躲避外部障碍物的同时还需要避免与周围无人机发生碰撞;

4、(2)集群系统的整体性。由于多无人机系统成员间本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于分布式的多无人机编队重构控制方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的一种基于分布式的多无人机编队重构控制方法,其特征在于,步骤1中所述的多无人机系统模型,具体包括:

3.如权利要求2所述的一种基于分布式的多无人机编队重构控制方法,其特征在于,步骤1中所述的建立期望编队,即设定多无人机的期望编队分别为固定菱形或动态圆形编队。

4.如权利要求3所述的一种基于分布式的多无人机编队重构控制方法,其特征在于,步骤1中所述的建立无人机之间的通信拓扑关系,设定多无人机的通信拓扑为随机的无向图,即相邻无人机之间可以进行信息交互。

5.如...

【技术特征摘要】

1.一种基于分布式的多无人机编队重构控制方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的一种基于分布式的多无人机编队重构控制方法,其特征在于,步骤1中所述的多无人机系统模型,具体包括:

3.如权利要求2所述的一种基于分布式的多无人机编队重构控制方法,其特征在于,步骤1中所述的建立期望编队,即设定多无人机的期望编队分别为固定菱形或动态圆形编队。

4.如权利要求3所述的一种基于分布式的多无人机编队重构控制方法,其特征在于,步骤1中所述的建立无人机之间的通信拓扑关系,设定多无人机的通信拓扑为随机的无向图,即相邻无人机之间可以进行信息交互。

5.如权利要求4所述的一种基于分布式的多无人机编队重构控制方法,其特征在于,步骤2中所述的多无人机间内部信息传递,具体包括:

6.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员:过劲劲张臻周灿辉李沛陈善军王赛赛杨庆
申请(专利权)人:中国电子科技集团公司第二十八研究所
类型:发明
国别省市:

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