基于智能技術(shù)的多無人機(jī)協(xié)同編隊(duì)飛行.pdf

1、無人機(jī)因其諸多優(yōu)點(diǎn)使得其在軍事領(lǐng)域有著廣泛的用途，多無人機(jī)的編隊(duì)飛行是無人機(jī)在軍事領(lǐng)域應(yīng)用中的重要方式之一。圍繞著多無人機(jī)編隊(duì)隊(duì)形的變換過程，編隊(duì)飛行可以分為編隊(duì)集結(jié)、編隊(duì)保持和編隊(duì)重構(gòu)三個(gè)部分，本文重點(diǎn)研究了無人機(jī)編隊(duì)集結(jié)和編隊(duì)保持。
　　在多無人機(jī)的編隊(duì)集結(jié)中，依據(jù)各無人機(jī)的空中機(jī)位實(shí)時(shí)進(jìn)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(shí)間為目標(biāo)完成多架無人機(jī)的協(xié)同編隊(duì)飛行，多架無人機(jī)同時(shí)到達(dá)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(dòng)機(jī)推力調(diào)整飛行速度，實(shí)現(xiàn)對集結(jié)時(shí)間的調(diào)整，當(dāng)弧線航程調(diào)整和飛行速度調(diào)整不能滿足集結(jié)時(shí)間的一致性時(shí)，采用單機(jī)或多機(jī)繞圈等待的方式協(xié)同多機(jī)的集結(jié)時(shí)間。
　　本文研究了多無人機(jī)的相對運(yùn)動(dòng)學(xué)模型和多無人機(jī)編隊(duì)保持的控制策略，提出了單長機(jī)和多僚機(jī)協(xié)同飛行時(shí)的編隊(duì)保持控制律，即以長機(jī)飛行航線為實(shí)時(shí)變動(dòng)的基準(zhǔn)航線，各僚機(jī)以基準(zhǔn)航線的偏置位置作為各自目標(biāo)航線跟隨飛行，通過航向角和速度的修正來實(shí)現(xiàn)編隊(duì)保持

3、。各僚機(jī)以滾轉(zhuǎn)角控制為基本動(dòng)作調(diào)節(jié)與長機(jī)的側(cè)向相對位置，以發(fā)動(dòng)機(jī)推力調(diào)節(jié)飛行速度來調(diào)整僚機(jī)與長機(jī)的前后距離，實(shí)現(xiàn)編隊(duì)隊(duì)形的保持。由于編隊(duì)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(xué)反應(yīng)的智能參數(shù)尋優(yōu)算法來確定各控制增益的取值，以實(shí)現(xiàn)合理的編隊(duì)飛行。
　　針對某任務(wù)中對靶機(jī)編隊(duì)飛行的要求，設(shè)計(jì)了二架靶機(jī)編隊(duì)飛行控制的總體實(shí)施方案，并進(jìn)行了編隊(duì)飛行試驗(yàn)，結(jié)果驗(yàn)證了