海上無人機協(xié)同編隊飛行控制技術(shù)研究.pdf

1、多無人機協(xié)同編隊飛行（Cooperative Formation Flight，簡稱“CFF”）在軍事和民用領(lǐng)域具有廣闊的發(fā)展和應(yīng)用前景，它已經(jīng)成為近年來無人機技術(shù)研究中的核心方向，使得世界各國特別是世界上的先進(jìn)大國越來越重視和關(guān)注其的發(fā)展。本文以無人機為研究背景，著重研究了海上無人機協(xié)同編隊飛行控制問題。
　　本文首先在單機模型的基礎(chǔ)上，通過慣性坐標(biāo)軸系和編隊坐標(biāo)軸系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，建立了同一海平面內(nèi)的多無人機基本編隊飛行相對運

2、動模型。通過分析和研究海上威脅因素以及多無人機編隊飛行中的氣動耦合效應(yīng)對編隊飛行控制的影響，建立了海上無人機緊密編隊飛行的完整運動學(xué)模型。其次，針對建立的海上無人機緊密編隊飛行模型，設(shè)計了基于經(jīng)典控制理論的編隊飛行常規(guī)控制器。針對海上編隊飛行特點，提出了一種化學(xué)反應(yīng)優(yōu)化算法，并將其引入編隊飛行控系統(tǒng)，設(shè)計了基于化學(xué)反應(yīng)優(yōu)化算法的編隊飛行控制器。仿真結(jié)果驗證了兩種控制器的有效性，并表明基于化學(xué)反應(yīng)優(yōu)化算法的控制器在編隊飛行隊形保持和隊形變