基于智能技術的多無人機協(xié)同編隊飛行.pdf

1、無人機因其諸多優(yōu)點使得其在軍事領域有著廣泛的用途，多無人機的編隊飛行是無人機在軍事領域應用中的重要方式之一。圍繞著多無人機編隊隊形的變換過程，編隊飛行可以分為編隊集結(jié)、編隊保持和編隊重構(gòu)三個部分，本文重點研究了無人機編隊集結(jié)和編隊保持。
　　在多無人機的編隊集結(jié)中，依據(jù)各無人機的空中機位實時進行在線航路規(guī)劃，采用航程調(diào)整為主、速度調(diào)節(jié)為輔、繞圈等待等措施，以最小集結(jié)時間為目標完成多架無人機的協(xié)同編隊飛行，多架無人機同時到達集結(jié)區(qū)域

2、。通過改變圓弧半徑調(diào)整待飛航程長度和改變發(fā)動機推力調(diào)整飛行速度，實現(xiàn)對集結(jié)時間的調(diào)整，當弧線航程調(diào)整和飛行速度調(diào)整不能滿足集結(jié)時間的一致性時，采用單機或多機繞圈等待的方式協(xié)同多機的集結(jié)時間。
　　本文研究了多無人機的相對運動學模型和多無人機編隊保持的控制策略，提出了單長機和多僚機協(xié)同飛行時的編隊保持控制律，即以長機飛行航線為實時變動的基準航線，各僚機以基準航線的偏置位置作為各自目標航線跟隨飛行，通過航向角和速度的修正來實現(xiàn)編隊保持

3、。各僚機以滾轉(zhuǎn)角控制為基本動作調(diào)節(jié)與長機的側(cè)向相對位置，以發(fā)動機推力調(diào)節(jié)飛行速度來調(diào)整僚機與長機的前后距離，實現(xiàn)編隊隊形的保持。由于編隊保持控制回路為多參數(shù)控制，其中航偏角、橫向距離、縱向距離、高度差以及高度變化率等均存在控制增益。因此本文采用基于化學反應的智能參數(shù)尋優(yōu)算法來確定各控制增益的取值，以實現(xiàn)合理的編隊飛行。
　　針對某任務中對靶機編隊飛行的要求，設計了二架靶機編隊飛行控制的總體實施方案，并進行了編隊飛行試驗，結(jié)果驗證了