围捕编队matlb代码
时间: 2023-11-12 08:47:14 浏览: 157
机器人协调围捕程序(代码完整,数据齐全)
5星 · 资源好评率100%
围捕编队是指多架无人机或飞行器按照一定的编队形式进行飞行,以便完成一些特定的任务,比如搜索、侦察、攻击等。下面是一个简单的MATLAB代码,实现三架无人机的围捕编队控制。
```matlab
clear;clc;
%% 参数设置
N = 3; % 无人机数量
T = 100; % 总仿真时间
dt = 0.1; % 仿真步长
r = 10; % 围捕半径
vmax = 10; % 最大速度
%% 初始化无人机状态
for i = 1:N
x(i,1) = rand(1)*100; % 随机生成位置
y(i,1) = rand(1)*100;
vx(i,1) = rand(1)*vmax; % 随机生成速度
vy(i,1) = rand(1)*vmax;
end
%% 开始仿真
for t = 2:T/dt
% 计算无人机间距
d = zeros(N,N);
for i = 1:N
for j = 1:N
d(i,j) = sqrt((x(i,t-1)-x(j,t-1))^2 + (y(i,t-1)-y(j,t-1))^2);
end
end
% 计算无人机间的相对位置和速度
dx = zeros(N,N);
dy = zeros(N,N);
dvx = zeros(N,N);
dvy = zeros(N,N);
for i = 1:N
for j = 1:N
dx(i,j) = x(j,t-1) - x(i,t-1);
dy(i,j) = y(j,t-1) - y(i,t-1);
dvx(i,j) = vx(j,t-1) - vx(i,t-1);
dvy(i,j) = vy(j,t-1) - vy(i,t-1);
end
end
% 控制策略
for i = 1:N
r_min = min(d(i,:)); % 最小距离
if r_min < r % 如果有无人机在围捕范围内
j = find(d(i,:)==r_min); % 找到最近的无人机
dxij = dx(i,j);
dyij = dy(i,j);
dvxij = dvx(i,j);
dvyij = dvy(i,j);
v = sqrt(vx(i,t-1)^2 + vy(i,t-1)^2); % 当前速度
alpha = atan2(dyij,dxij); % 相对角度
d_alpha = atan2(dvyij,dvxij) - atan2(vy(i,t-1),vx(i,t-1)); % 相对角速度
k1 = 10;
k2 = 5;
k3 = 1;
u1 = k1*r_min*cos(alpha);
u2 = -k2*v*sin(d_alpha);
u3 = -k3*v*sin(alpha-d_alpha);
ax(i) = u1*cos(alpha) + u2*sin(alpha) + u3*cos(alpha+d_alpha); % 计算控制加速度
ay(i) = u1*sin(alpha) - u2*cos(alpha) + u3*sin(alpha+d_alpha);
else % 如果没有无人机在围捕范围内
ax(i) = 0;
ay(i) = 0;
end
end
% 计算新的位置和速度
for i = 1:N
vx(i,t) = vx(i,t-1) + ax(i)*dt;
vy(i,t) = vy(i,t-1) + ay(i)*dt;
v = sqrt(vx(i,t)^2 + vy(i,t)^2);
if v > vmax % 如果速度超过最大速度
vx(i,t) = vmax*vx(i,t)/v;
vy(i,t) = vmax*vy(i,t)/v;
end
x(i,t) = x(i,t-1) + vx(i,t)*dt;
y(i,t) = y(i,t-1) + vy(i,t)*dt;
end
end
%% 绘制轨迹
figure;
for i = 1:N
plot(x(i,:),y(i,:));
hold on;
end
grid on;
xlabel('x');
ylabel('y');
title('无人机围捕编队');
```
这段代码实现了三架无人机的围捕编队控制,其中参数`N`为无人机数量,`T`为总仿真时间,`dt`为仿真步长,`r`为围捕半径,`vmax`为最大速度。首先初始化无人机的位置和速度,然后在每个时间步长内计算无人机之间的间距、相对位置和速度,根据控制策略计算每个无人机的加速度,最后更新无人机的位置和速度,并绘制出每个无人机的轨迹。
阅读全文