一种基于无人机实时能力的安全决策与协同控制方法技术

本发明专利技术公开了一种基于无人机实时能力的安全决策与协同控制方法，包括：设计适应系统能力的轨迹规划方法；基于无人机能力量化分析计算安全阈值，并设计自适应触发安全决策机制；基于观测器设计无人机内环安全控制器，并实时监测无人机系统能力；当无人机发生执行器失效故障时根据其剩余能力进行安全决策，若剩余能力大于安全阈值，则无人机编队可正常飞行；若剩余能力小于安全阈值但大于悬停阈值，则调整性能参数进行性能降级，并设计可重构的协同控制器进行通信拓扑和队形重构；若剩余能力小于悬停阈值，则故障无人机立即执行降落程序。本方法可有效保障无人机编队在发生严重执行器故障时的安全性，适用于灾后搜索、应急救援等特种任务。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于无人机集群决策与控制，具体涉及一种基于无人机实时能力的安全决策与协同控制方法，适用于灾后搜索、应急救援等特种任务场景下的无人机编队系统。

技术介绍

1、得益于自动化控制和人工智能技术的快速发展，不同配置的自主无人系统在执行应急响应、搜索和救援任务中发挥着越来越重要的作用。由于无人机具有快速反应、高机动性、低成本和便携等优点，因此成为自主无人系统中的主要研究方向之一。然而，随着环境和任务复杂性的增加，单架无人机已难以独立完成任务。从任务效率的角度看，多无人机协同作业是大范围搜索的更优选。鉴于任务的复杂性，需要无人机具备不同的功能，而这与无人机有限的载荷相冲突。因此，研究异构多无人机的协同控制技术具有重要意义。

2、此外，在危险环境和紧急任务中，无人机的安全性、可靠性和机动性至关重要。一方面，敏捷飞行对多无人机系统的轨迹规划和控制提出了更大的挑战。另一方面，持续的高机动和环境不确定性可能产生各种风险因素，如多源复合干扰、器部件故障等，这些风险因素会严重降低系统性能和稳定性。值得注意的是，由于无人机编队之间的信息交互、状态耦合和空间约束本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于无人机实时能力的安全决策与协同控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于无人机实时能力的安全决策与协同控制方法，其特征在于，所述第一步包括：

3.根据权利要求2所述的一种基于无人机实时能力的安全决策与协同控制方法，其特征在于，所述第二步包括：

4.根据权利要求3所述的一种基于无人机实时能力的安全决策与协同控制方法，其特征在于，所述第三步包括：

5.根据权利要求4所述的一种基于无人机实时能力的安全决策与协同控制方法，其特征在于，所述第四步包括：

【技术特征摘要】

1.一种基于无人机实时能力的安全决策与协同控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于无人机实时能力的安全决策与协同控制方法，其特征在于，所述第一步包括：

3.根据权利要求2所述的一种基于无人机实时能力的安全决策与协同...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭雷，杨彬，周思成，贾金豆，郭克信，杨懿，余翔，
申请(专利权)人：北京航空航天大学杭州创新研究院，
类型：发明
国别省市：