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Design and implementation of a leader-follower cooperative control system for unmanned helicopters

控制理论与应用（英文版） 2010年第1期8卷 61-68页

作者： Ben YUN Ben M. CHEN Kai Yew LUM Tong H. LEE Department of Electrical & Computer Engineering National University of Singapore Singapore 117576 Temasek Laboratories National University of Singapore Singapore 117508

In this paper, we present a full scheme for the cooperative control of multiple unmanned aerial vehicle （UAV） helicopters. We adopt the leader-follower pattern to maintain a fixed geometrical formation while navigating the UAVs following certain trajectories. More specifically, the leader is commanded to fly on some predefined trajectories, and each follower is controlled to maintain its position in formation using the measurement of its inertial position and the information of the leader position and velocity, obtained through a wireless modem. More specifications are made for multiple UAV formation flight. In order to avoid possible collisions of UAV helicopters in the actual formation flight test, a collision avoidance scheme based on some predefined alert zones and protected zones is employed. Simulations and experimental results are presented to verify our design.

关键词： unmanned aerialvehicles Cooperative control Flight formation Collision avoidance

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