问题1编队由10架无人机组成,形成圆形编队,其中9架无人机(编号FY01~FY09)均 匀分布在某一圆周上,另1架无人机(编号FY00)位于圆心(见图2)。无人机基于自身感知 的高度信息,均保持在同一个高度上飞行。 图2圆形无人机编队示意图 (1)位于圆心的无人机(FY00)和编队中另2架无人机发射信号,其余位置略有偏差的无 人机被动接收信号。当发射信号的无人机位置无偏差且编号已知时,建立被动接收信号无人机 的定位模型。
时间: 2023-09-09 19:12:33 浏览: 110
多四旋翼无人机编队控制(9架)
首先,我们需要确定圆形编队的半径和角度。假设圆形编队的半径为$r$,则每个编号为FY01~FY09的无人机在圆周上的角度为$\frac{2\pi}{9}$。同时,若已知编号为FY00和另外两个无人机的位置,我们可以根据三点定位原理确定被动接收信号无人机的位置。
设编号为FY00的无人机位置为$(0,0)$,编号为FY01和FY02的无人机位置分别为$(r\cos\frac{2\pi}{9},r\sin\frac{2\pi}{9})$和$(r\cos\frac{4\pi}{9},r\sin\frac{4\pi}{9})$。假设被动接收信号无人机的位置为$(x,y)$,则其到编号为FY01和FY02的无人机的距离分别为$\sqrt{(x-r\cos\frac{2\pi}{9})^2+(y-r\sin\frac{2\pi}{9})^2}$和$\sqrt{(x-r\cos\frac{4\pi}{9})^2+(y-r\sin\frac{4\pi}{9})^2}$。
根据三点定位原理,我们可以得到以下两个方程:
$$\begin{cases}
(x-r\cos\frac{2\pi}{9})^2+(y-r\sin\frac{2\pi}{9})^2=d_1^2 \\
(x-r\cos\frac{4\pi}{9})^2+(y-r\sin\frac{4\pi}{9})^2=d_2^2
\end{cases}$$
其中,$d_1$和$d_2$分别为被动接收信号无人机到编号为FY01和FY02的无人机发射信号的距离。我们可以通过接收信号的时间差计算出$d_1$和$d_2$。
将上述方程展开并消去$x^2$和$y^2$项,得到:
$$\begin{cases}
2r\cos\frac{2\pi}{9}x+2r\sin\frac{2\pi}{9}y=r^2+d_1^2-r^2\cos^2\frac{2\pi}{9}-r^2\sin^2\frac{2\pi}{9} \\
2r\cos\frac{4\pi}{9}x+2r\sin\frac{4\pi}{9}y=r^2+d_2^2-r^2\cos^2\frac{4\pi}{9}-r^2\sin^2\frac{4\pi}{9}
\end{cases}$$
解出$x$和$y$即可得到被动接收信号无人机的位置。
阅读全文