无人机集群分组编队控制跟踪一体化设计

作     者：张毅 于浩 杨秀霞 姜子劼 ZHANG Yi;YU Hao;YANG Xiuxia;JIANG Zijie

作者机构：海军航空大学山东烟台264001 

出 版 物：《系统工程与电子技术》 (Systems Engineering and Electronics)

年 卷 期：2023年第45卷第3期

页      面：848-858页

核心收录：

学科分类：0808[工学-电气工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

基　　金：山东省自然科学基金(ZR2020MF090)资助课题 

主　　题：多编队控制 一致性控制 队形参数组 分组编队协同 目标跟踪 

摘      要：针对具有Lipschitz非线性动力学特性的无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)集群系统的分组编队跟踪控制问题,提出了一种基于一致性理论的分组编队协同控制方法。首先,建立分层双虚拟结构的协同控制框架,将多编队生成、保持以及组内组间协同变换等复杂编队任务作为控制目标,基于参数组的队形描述方法,在分层控制框架内分别设置轨迹导引UAV和基准UAV,并利用UAV之间的局部运动信息设计编队控制律,克服了采用现有多编队控制策略编队间难以协同的缺陷;其次,设计多编队控制和目标跟踪一体化控制策略,确保在多编队进行协同变换的同时实现对机动目标的精确协同跟踪;最后,仿真结果验证了所提的控制算法能够实现分组编队的跟踪控制。