基于一致性的无人机编队控制策略

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1、第33卷第08期计算机仿真2016年8月文章编号：1006—9348(2016)08—0030—05基于一致性的无人机编队控制策略朱旭1，张逊逊1，闰茂德1，张昌利2(1．长安大学电子与控制工程学院，陕西西安710064；2．长安大学信息工程学院，陕西西安710064)摘要：通过无人机编队飞行，可以大幅度提高作战效率。由于编队中各成员之间的通信信息利用不充分，以及传感器测量误差导致的控制精度低的问题。为解决上述问题。提出了基于一致性的三维编队控制策略。通过一致性理论充分利用机间通信信息，并使用协同修正技术抑制测量误差和协同误差，以提高队形保持的精度；采

2、用预定速度和航线作为参考状态来实现航迹控制。仿真结果表明：所提编队控制策略可以实现编队队形的精确保持，使编队位置误差减少了约30％，并且能够准确地跟踪预定航线。关键词：无人机编队；队形保持；航迹跟踪；协同修正技术中图分类号：7I哟91文献标识码：BUAVFo珊拍佃ControlStrate留B嬲ed伽CO璐e璐吣ZHUXul，ZHANGXun—xunl，YANMao—del，ZHANGChang—li2(1．SchoolofElectrorIic锄dc∞trDlErlgineering，Ch锄g，跚university，xi’蛐Shanxi710064

3、，ClIi腿；2．Sch00lofInfomationEn舀neeriIlg，Ch锄f锄uIlive玛i哆，)【i’肌Sh蛐】【i710064，cllina)ABSTRACT：，I’Ilefomationnightofmlllti—u砌踟edaerialvellicl∞(UAVs)c蛐grate枷yellll删e辄ccessfuJbattlemission，buttllerearesomepmblemstlIatt}lecommunicationiIlfb肌ation锄∞gt11efomationism弛1yusedandmeasu陀menterror

4、s0ftllesen∞璐resul“nlowconn_olaccuracy．Tosolvet11e驰pmblems，atllree—dime璐i仰a1fo加ationcontrolstrateg)rw私pmposedb鹊edonco璐ensus．neco删咖IIlicali∞infb肌ationbetweenUAVsw鹊f皿yusedbasedontheconsellsustIleory，w!hilethesynchmIlizationtechnologywasusedtodepresstIleme舾urementerm糟粕dthecoordimtio

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7、ditise雎ctiveforf0Uowingtlle删efinednigIItp础precisely．KEYwoImS：unm蛐ned弛rialvehiclefo珊砒ion；Fo瑚ationkeeping；niglltpatlIconhDl；synchmnizalion知echnology1引言无人机编队在执行协作任务过程中，保持某种合理的队形，可以使得整个编队系统更加有效地完成任务，缩短任务的执行时间，提高协作效率。近年来，无人机编队控制已成为国内外研究的热点，在很多领域有广阔的应用前景，比如空中侦察、大气监测、通信中继、搜救和救援等⋯。针对无人机

8、编队的控制问题，国内外学者进行了大量的基金项目：陕西省科技攻关项目(2015GY052)；中央高校基本科研业务费资助项目(310832161012)；西安市科技计划项目(CxYl437—9)收稿日期：2015一08—24修回日期：2015—09—17—30一研究，传统的方法有长机——僚机法uJ、虚拟结构法pJ、人工势场法”1等。长机——僚机法是僚机对长机的跟随保持，原理简单、易于实现，但是误差会逐级向后传播并被放大，且会受到很大的干扰影响。虚拟结构法可以抑制长机——僚机方式的干扰问题，但需要以高计算能力为代价。Be肋et尝试用人工势场法解决队形保持问题

9、，发现无法保持稳定的队形。更为关键的是，这些传统的编队控制方法存在两个共性的问题：一是不能充分