无人机近距离编队飞行模型建立及控制器设计

针对无人机编队飞行问题,提出了无人机近距离编队飞行的建模方法。采用全状态量反馈,同时将气动干扰作为非线性反馈,设计出一套适用于无人机近距离编队飞行的自动驾驶仪。通过仿真验证,表明此控制器能较好地稳定优化后的编队飞行结构,并具有良好的鲁棒性。

基于视觉的近距离编队对偶四元数相对位姿估计算法

针对近距离编队飞行中位姿估计问题,提出了一种新的点到区域匹配航天器间视觉相对位姿估计算法。给定主星表面上的点集及与之匹配的从星摄像机像平面图像凸区域,结合对偶四元数及凸优化数学工具,充分利用对偶四元数描述坐标系变换的简洁性,建立了对偶四元数凸优化位姿估计模型,估计出主星与从星之间的相对位姿参数。该算法不仅利用对偶四元数较传统四元数描述坐标系变换的优势,而且采用凸优化方法可大大降低传统位姿估计方法中需要精确的点到点匹配的要求。仿真结果证明,该算法能满足近距离编队相对位姿估计精度要求,具有较好的鲁棒性,对目前航天任务中航天器间视觉相对位姿估计具有重要参考价值。

应用极值搜索算法优化无人机近距离编队飞行

针对无人机近距离编队飞行问题,采用极值搜索算法,解决其中僚机所需动力最小化的控制问题。在近距离飞行编队中,充当僚机的无人机会受到前面长机产生的旋涡力的影响,旋涡力是两飞机间距离的函数,以僚机的俯仰角作为搜索目标,寻求两无人机间的最大旋涡力,使得僚机所消耗动力最小,从而构造出最优的飞行编队结构。通过仿真,验证了所设计的控制方法能够极大地节省僚机的能量。

库仑航天器近距离编队基础

航天器库仑力编队作为一种新型近距离航天器编队受到了越来越多研究人员的关注。本文从近距离航天器编队、库仑航天器编队和库仑编队的特点等方面对其进行了介绍。