基于改进人工势场的无人机编队防碰撞控制方法

针对无人机编队飞行过程中的机间防碰撞、障碍物规避问题,提出了基于改进人工势场的防碰撞控制方法。利用一致性理论,引入了通信拓扑和通信权重的概念,给出了改进的机间人工势场函数和作用区域。定义了无人机与空域障碍物的斥力势,构建了受二者相对运动速度影响的辅助斥力势,使无人机高效地规避障碍物,并给出了机间防碰撞、障碍物规避的总速度场。提出了防碰撞控制算法,给出了速度、俯仰角、偏航角等防碰撞指令;设计了一种飞行控制器来跟踪防碰撞指令,构建了含防碰撞控制算法、飞行控制器的完整编队系统。三维飞行仿真结果表明:所提编队防碰撞控制方法可以快速实现机间防碰撞,并能有效规避空域障碍物。

无人机编队避障与控制技术研究现状及发展趋势

多无人机编队协同控制技术作为人工智能中集群智能方向的热点研究问题,国内外学者对多无人机编队协同控制的理论和应用都做出了广泛深入的研究,而作为协同控制的核心问题的多无人机编队避障和控制问题的研究也取得了一些成果。首先从人工势场、速度障碍和Dubins路径三个方面介绍了单无人机避障与控制技术,并且针对各个算法的不足之处,提出了一些改进方法。在此基础上,又对多无人机编队避障与控制技术和无人机机间防碰撞进行了综述,分析各种方法的优缺点。最后,对多无人机编队避障及控制发展趋势进行了分析,并提出了可行的解决思路和方法。