一种基于领航跟随的无人机编队控制方法与流程

技术特征：
1.一种基于领航跟随的无人机编队控制方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、根据无人机编队的领航机飞行状态，建立领航机动态飞行模型；s2、根据领航机动态飞行模型，建立跟随机受控动态飞行模型；s3、引入双假设条件约束控制器子模型至跟随机受控动态飞行模型；s4、根据跟随机受控动态飞行模型，对无人机编队进行领航跟随控制。2.根据权利要求1所述的基于领航跟随的无人机编队控制方法，其特征在于，所述步骤s1的领航机动态飞行模型的表达式为：其中，x0为领航机的飞行状态矢量，a为系统矩阵，为领航机飞行状态矢量x0的时域一阶导数。3.根据权利要求2所述的基于领航跟随的无人机编队控制方法，其特征在于，所述步骤s2的跟随机受控动态飞行模型的表达式为：其中，x
i
为第i个跟随机的飞行状态矢量，为第i个跟随机的飞行状态矢量x
i
的时域一阶导数，r
i
为第i个跟随机的编队信息矢量，b为控制矩阵，u
i
为第i个跟随机的控制信号矢量，i为闭区间[1,n]内的正整数，n为无人机编队的跟随机的总数量。4.根据权利要求3所述的基于领航跟随的无人机编队控制方法，其特征在于，所述步骤s3的双假设条件约束控制器子模型的表达式为：其中，c为反馈矩阵，w
ij
为无人机编队拓扑图邻接矩阵w第i行第j列元素，x
j
为第j个跟随机的飞行状态矢量，r
j
为第j个跟随机的编队信息矢量，j为闭区间[1,n]内的正整数，k
i
为第i个跟随机与领航机的信息交互状态量，若第i个跟随机与领航机存在信息交互，则k
i
为1，若第i个跟随机与领航机不存在信息交互，则k
i
为0。5.根据权利要求4所述的基于领航跟随的无人机编队控制方法，其特征在于，所述步骤s3的双假设条件约束控制器子模型的第一条件约束为：无人机编队拓扑图存在有向生成树。6.根据权利要求5所述的基于领航跟随的无人机编队控制方法，其特征在于，所述步骤s3的双假设条件约束控制器子模型的第二条件约束为：p＝p
t
p>0p
t
>0a
t
p pa
‑
2ρpbb
t
p ρi
n
<0c＝b
t
p其中，p为对称正定矩阵，ρ为参数矩阵h的最小特征值，参数矩阵h＝k l，k为无人机编队信息交互状态矩阵，l为无人机编队拓扑图邻接矩阵w的拉普拉斯矩阵，i
n
为n维单位矩
阵，n为闭区间[1,n]内的正整数。

技术总结
本发明公开了一种基于领航跟随的无人机编队控制方法，属于无人机控制领域，包括：根据无人机编队的领航机飞行状态，建立领航机动态飞行模型；根据领航机动态飞行模型，建立跟随机受控动态飞行模型；引入双假设条件约束控制器子模型至跟随机受控动态飞行模型；根据跟随机受控动态飞行模型，对无人机编队进行领航跟随控制。本发明的无人机编队控制方法条件约束少，计算开销小，适应无人机编队多变的飞行环境。境。境。


技术研发人员：骆春波 丁谦 罗杨 李智 曹英杰 杨秉鸿 沙小豹
受保护的技术使用者：电子科技大学
技术研发日：2021.08.20
技术公布日：2021/10/8