固定翼無人機的直線路徑跟隨控制及其應用.pdf

1、在過去的幾十年里，無人機技術在國內外被廣泛研究，不僅在軍事領域方面具有很大的應用前景，而且現在也經常在民事和商業(yè)應用中有所涉及。對于無人機的一些特殊應用，比如地圖繪制、巡邏監(jiān)視和搜尋解救等，這些任務的實現需要使無人機跟隨到一條給定的路徑，這就是路徑跟隨問題。如何更迅速、更有效地收斂到待跟蹤路徑是無人機路徑跟隨研究的主要目的。另外，隨著計算機和微電子技術的迅猛發(fā)展，無人機已經具有更先進的功能，不僅具有車載傳感器、控制器和處理器，還有存儲和

2、聯(lián)網通訊能力。將無人機應用于無線傳感器網絡中收集數據近年來得到很大的關注，而且研究表明移動節(jié)點的加入能夠解決網絡中節(jié)點存在的能耗不均衡現象，而且可以保證網絡的連通性。
　　本文主要研究無人機對于給定的固定高度直線路徑的跟隨控制問題，并考慮將其應用到一類線型無線傳感器網絡中，用于節(jié)點數據的收集和傳輸，減少節(jié)點由于多跳傳輸產生的能量消耗。論文主要研究內容如下:
　　(1)第二章研究無人機的直線路徑跟隨控制：在無人機二維平面運動學

3、模型下，考慮無人機對于固定高度的直線路徑跟隨問題。本章主要基于向量場的思想，利用視線導引法計算得到無人機到給定直線路徑的一個理想的航向角向量場，并根據李雅普諾夫穩(wěn)定性設計航向角輸入命令控制器。最后，通過仿真實驗證明所提方法的有效性和實用性。
　　(2)第三章考慮將無人機應用到線型無線傳感器網絡中：利用無人機作為移動數據收集器，在線型無線傳感器網絡中沿直線移動進行數據的收集并轉發(fā)給sink節(jié)點。在所考慮的模型中，傳感器節(jié)點為線型均勻