多无人机协同攻击时间约束航迹控制策略

3 下载量 27 浏览量 更新于2024-08-26 1 收藏 1.01MB PDF 举报
"有时间约束的多无人机协同计划控制" 本文主要探讨了在具有时间约束条件下的多无人机(Multi-UAV)协同航迹控制问题。在现代军事和民用领域,无人机的应用日益广泛,尤其是在执行复杂任务时,如目标打击、侦察监视、灾害评估等,多无人机的协同工作显得尤为重要。在这种情况下,确保无人机能够在指定时间到达目标或者同时到达目标,能够极大地提高任务执行的效率和作战效能。 作者张晓敏、马培蓓、纪军和朱良明分别来自中国飞行试验研究院和海军航空工程学院,他们在研究中提出了一种多级分布式协调策略。这一策略旨在解决如何控制多架无人机协同执行任务,同时满足时间约束的要求。在协同控制中,关键概念包括协同变量和协同函数,它们用于描述无人机之间的互动和协作方式。 协同变量是用于量化无人机之间相互依赖程度的指标,它反映了各无人机在任务执行中的位置、速度等状态参数的相互关系。协同函数则是一个数学模型,通过这个函数可以计算出各个无人机在执行任务时应遵循的最佳路径和时间规划,以实现最优的协同效果。 在多级分布式控制策略中,无人机系统被划分为不同的层次,每个层次负责不同的决策过程。例如,领机(Leader)可能负责全局规划,而僚机(Follower)则根据领机的指令进行局部调整。这种层次化的结构使得系统更加灵活,能够处理复杂的动态环境和不确定性。 文中提出了一个基于协同变量和协同函数的控制算法,并进行了仿真验证。通过具体的仿真分析,验证了该算法在时间约束下的有效性,表明多无人机能够按照预定的时间表协同完成任务,且在各种复杂情况下的表现稳定。 此外,该研究还涉及了无人机间的通信问题,这对于协同控制至关重要。在无人机群中,有效的通信机制可以确保信息的及时传递,从而保证协同控制的精度和实时性。 这篇研究论文为有时间约束的多无人机协同计划控制提供了理论基础和实践指导,对于无人机系统的设计和优化有着深远的影响。其提出的多级分布式控制策略和协同变量、协同函数的概念,对于未来无人机系统的智能协同控制技术发展具有重要的参考价值。