基于到达时间一致性的集群巡飞灭火无人机协同控制方法技术

技术编号:44657515 阅读:14 留言:0更新日期:2025-03-17 18:50
本发明专利技术提出了一种基于到达时间一致性的集群巡飞灭火无人机协同控制方法,在协同过程中引入自适应调整机制与时间补偿策略,通过节点协调来实时修正飞行轨迹,确保在着火点状态或环境信息发生变化时,能够快速收敛于同一处置时刻,提升系统在复杂灭火任务环境下的同步处置精度和整体协同效能。该方法为巡飞灭火无人机集群提供了一种新型控制策略,使巡飞灭火无人机集群能够形成并保持稳定的编队飞行,实现多架巡飞灭火无人机对于同一着火点的同步处置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及飞行器控制,具体涉及一种基于到达时间一致性的集群巡飞灭火无人机协同控制方法


技术介绍

1、巡飞灭火无人机是一种能够在目标区域上空进行长时间滞空飞行,并在发现火情后,对着火点实现精确处置的一类新型无人平台,在森林灭火等场景中有积极作用,通过巡飞灭火无人机携带灭火载荷,能够对消防员难以及时深入的丛林深处火情进行快速处置。该类无人机具备较长的续航时间与较高的机动飞行能力,能够在任务执行的过程中动态调整飞行计划,但单一巡飞灭火无人机的灭火载荷与执行能力存在局限性,面对复杂任务和多重灭火任务目标时,难以单独完成任务。因此,需要考虑将单一巡飞灭火无人机组合形成集群协同任务模式,从而提升系统整体效能。

2、集群巡航要求多架无人机能够形成并保持稳定的编队飞行,确保在复杂环境下具备高效的灭火任务执行能力,实现编队控制的核心在于各无人机间相对位置和姿态的动态调整,各无人机需要始终维持队形的协调性与完整性。现有的编队控制策略主要分为集中式和分布式两种,前者依赖单一控制节点进行全局规划,易受节点失效的影响,后者通过多机间的局部信息交换以实现轨迹与姿态的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于到达时间一致性的集群巡飞灭火无人机协同控制方法,其特征在于:包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述一种基于到达时间一致性的集群巡飞灭火无人机协同控制方法,其特征在于:步骤1中,所述纵向俯仰控制通道的控制器结构为:

3.根据权利要求1所述一种基于到达时间一致性的集群巡飞灭火无人机协同控制方法,其特征在于:步骤2中,所述期望控制指令包括期望俯仰角、期望推力和期望滚转角,分别通过以下公式得到:

4.根据权利要求3所述一种基于到达时间一致性的集群巡飞灭火无人机协同控制方法,其特征在于:步骤2中,所述编队队形通过巡飞灭火无人机集群中的巡飞灭火无人机相...

【技术特征摘要】

1.一种基于到达时间一致性的集群巡飞灭火无人机协同控制方法,其特征在于:包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述一种基于到达时间一致性的集群巡飞灭火无人机协同控制方法,其特征在于:步骤1中,所述纵向俯仰控制通道的控制器结构为:

3.根据权利要求1所述一种基于到达时间一致性的集群巡飞灭火无人机协同控制方法,其特征在于:步骤2中,所述期望控制指令包括期望俯仰角、期望推力和期望滚转角,分别通过以下公式得到:

4.根据权利要求3所述一种基于到达时间一致性的集群巡飞灭火无人机协同控制方法,其特征在于:步骤2中,所述编队队形通过巡飞灭火无人机集群中的巡飞灭火无人机相对于虚拟领航者的位置坐标偏差确定。

5.根据权利要求3所述一种基于到达时间一致性的集群巡飞灭火无人机协同控制方法,其特征在于:步骤2中,所述虚拟领航者信息为设定的虚拟领航者在全局坐标系下的空间位置坐标、全局速度矢量以及全局...

【专利技术属性】
技术研发人员:王斑葛江航李咏泽李霓高正红
申请(专利权)人:西北工业大学
类型:发明
国别省市:

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