飛行器協(xié)同飛行控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、分布式人工智能是人工智能領(lǐng)域中一個重要的內(nèi)容，而飛行器的協(xié)同飛行控制是分布式人工智能中的關(guān)鍵技術(shù)，多個飛行器在復雜的環(huán)境中實現(xiàn)多代理互相感知，探測周圍的環(huán)境，實現(xiàn)信息共享、協(xié)同飛行，共同完成復雜的飛行任務，是當前軍用、民用領(lǐng)域中一個熱點研究方向。
　　本研究使用超寬帶技術(shù)(Ultra-Wideband，UWB)設(shè)計硬件和算法，設(shè)計完成四旋翼飛行器室內(nèi)定位飛行系統(tǒng)。硬件分為兩部分：分布于室內(nèi)六個固定位置的錨和搭載在飛行器上的標簽。錨

2、用主控制器STM32與DWM1000超寬帶模塊構(gòu)成。標簽由DWM1000模塊實現(xiàn)，由飛行器的主控芯片控制。該系統(tǒng)為實現(xiàn)多飛行器協(xié)同飛行建立了環(huán)境。建立飛行器運動模型、傳感器模型和狀態(tài)估計模型。用時間到達(Time ofArrival，TOA)和時間到達差(Time Difference of Arrival，TDOA)獲得飛行器到各錨點間的距離，由模型推算出飛行器的空間位置;根據(jù)陀螺儀和加速度計數(shù)據(jù)，使用卡爾曼狀態(tài)估計算法估計飛行器的飛

3、行狀態(tài)。由于雙向時間到達不能實現(xiàn)單向匿名信號傳輸，引入時分多址(Time Division Multiple Access，TDMA)實現(xiàn)信號單向傳輸。使用改進的時間到達和時間到達差推算位置，用路徑規(guī)劃和長僚機的協(xié)同控制策略實現(xiàn)了雙四旋翼飛行器的協(xié)同飛行。通過飛行實驗，對飛行器協(xié)同飛行控制系統(tǒng)的進行了測試。對TOA、基于TDMA的TOA、TDOA三種測距算法的進行測試，分析了測距誤差。建立空間坐標系，由從卡爾曼估計器推算飛行器的位置，并