多旋翼无人机协同控制系统的领导-跟随设计与实现

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"Design and implementation of a leader-follower cooperative control system for unmanned helicopters (2010年)" 这篇2010年的论文深入探讨了多无人机直升机的协同控制系统的设计与实现,特别是采用了领导者-跟随者模式来维持固定几何构型,同时导航无人机沿着预定轨迹飞行。在该系统中,领导机被指令按照预设的轨迹飞行,而每个跟随机则通过测量自身的惯性位置以及通过无线 modem 获得的领导机位置和速度信息,来控制并保持其位置信息。 文章详细阐述了如何实现这一协同控制策略。对于多个无人机的编队飞行,提出了具体的规定和要求,确保在实际飞行测试中的编队稳定性和安全性。鉴于实际飞行中可能发生的无人机碰撞问题,论文还提出了一种基于避障策略的方案,以防止在编队飞行过程中发生碰撞事故。这种避障策略可能是通过实时监测和预测各无人机的相对位置,以及利用传感器数据(如雷达、激光雷达或视觉传感器)来检测障碍物,并通过算法计算出安全的飞行路径。 论文还可能涵盖了控制理论和应用的相关内容,包括但不限于:无人机的动态模型、控制律设计、无线通信技术在无人机编队中的应用、实时数据处理以及鲁棒控制策略等。此外,作者可能讨论了如何优化控制算法以提高系统的响应速度和稳定性,以及如何处理由无线通信带来的延迟和不确定性。 这篇论文为无人机编队飞行的协同控制提供了一个全面的解决方案,不仅关注了控制系统的理论设计,也考虑了实际飞行中可能遇到的技术挑战和安全问题,是工程技术领域的重要研究,对于无人航空器的集群操作有着重要的参考价值。