基于航跡引導(dǎo)的多機編隊控制方法研究.pdf

1、隨著相關(guān)技術(shù)的不斷成熟，無人機在軍用及民用等領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用?？紤]到單個無人機在執(zhí)行任務(wù)過程中可能存在的風(fēng)險，多機編隊能有效提高系統(tǒng)的可靠性，拓寬系統(tǒng)的能力范圍，增強系統(tǒng)的性能，故而成為目前的一個主要研究熱點。論文主要針對無人機編隊飛行進(jìn)行討論，重點關(guān)注其中的編隊飛行策略及編隊控制方法，完成的工作主要包括以下幾個方面：
　　首先針對單機制導(dǎo)方法進(jìn)行研究，通過對基于航跡引導(dǎo)的非線性制導(dǎo)方法進(jìn)行分析，設(shè)計了融合反饋信息的改進(jìn)

2、制導(dǎo)方法，補償飛行器模型的不確定性，克服外界干擾對航跡跟蹤的影響，提高航跡跟蹤的精度及穩(wěn)定性。
　　接下來，針對現(xiàn)有的無人機編隊飛行控制策略進(jìn)行分析，對各種控制策略及控制方法的優(yōu)缺點進(jìn)行討論，采用了分布式的編隊策略進(jìn)行編隊飛行，并引入了基于長機-僚機的控制模式，保證控制方法具有較高的可靠性，同時具有較好的拓展性，降低對實際系統(tǒng)通信及計算方面的要求。
　　最后，將基于航跡引導(dǎo)的單機制導(dǎo)方法引入多機編隊的控制中：針對長機-僚機的

3、控制模式，通過上述制導(dǎo)方法保證長機實時跟蹤期望航跡；基于長機與僚機的實時狀態(tài)信息，結(jié)合上述制導(dǎo)方法計算僚機的制導(dǎo)指令，保證僚機與長機的相對隊形。同時，在僚機的控制中引入實時的速度控制，提高編隊控制效果。
　　針對上述研究內(nèi)容，論文中設(shè)計了一系列實驗，驗證改進(jìn)的單機制導(dǎo)方法的性能及多機編隊控制的效果。通過與典型的PLOS（pure pursuit with line of sight）制導(dǎo)方法的對比，驗證了改進(jìn)的制導(dǎo)方法航跡跟蹤性能