[发明专利]一种多无人机分布式编队控制方法

权利要求书

1.一种多无人机分布式编队控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)在预设区域内部署n架无人机，n为n≥3的整数；所述的无人机能够 主动获取邻居无人机在自身惯性坐标系下的相对位置信息；

2)第1架无人机和第2架无人机分别主动获取对方在自身惯性坐标系下 的相对位置信息，通过分布式控制算法计算第1架无人机和第2架无人机的 期望速度，进行速度控制从而使第1架无人机和第2架无人机保持给定的距 离；

3)按编号对第3～n架无人机进行编队控制，第i架无人机主动获取第i-1 架无人机和第i-2架无人机在自身惯性坐标系下的相对位置信息，通过分布式 控制算法计算第i架无人机的期望速度，进行速度控制从而使第i架无人机对 第i-1架无人机和第i-2架无人机之间保持给定的距离，系统达到稳定时形成 三角形链状编队。

2.根据权利要求1所述的多无人机分布式编队控制方法，其特征在于， 所述的无人机内置激光扫描仪，激光扫描仪能够获取邻居无人机在自身惯性 坐标系下的相对位置信息，所述的相对位置信息为相对距离和相对角度。

3.根据权利要求2所述的多无人机分布式编队控制方法，其特征在于， 所述的无人机按照控制周期0.05～0.15s，将所述的相对距离和相对角度通过极 坐标转换成向量。

4.根据权利要求1所述的多无人机分布式编队控制方法，其特征在于， 所述的预设区域为水平面。

5.根据权利要求4所述的多无人机分布式编队控制方法，其特征在于， 所述的无人机在水平面内满足如下运动模型：

x′_i＝u_i,i＝1,2,…,n；

其中n为n≥3的整数，x_i为无人机在水平面内的位置向量，x′_i为无人机 在水平面内的位置向量的导数，u_i为无人机在水平面内运动的速度向量。

6.根据权利要求1或5所述的多无人机分布式编队控制方法，其特征在 于，所述的步骤2)中计算第1架无人机和第2架无人机的期望速度的方法：

u1=v0+(x2-x1)(||x2-x1||2-d122);]]>

u2=v0+(x1-x2)(||x1-x2||2-d122);]]>

其中，x₁表示第1架无人机在其自身惯性平面坐标系下的位置向量，通 常为坐标原点；x₂表示第2架无人机在其自身惯性平面坐标系下的位置向量； ||x₂-x₁||为第2架无人机与第1架无人机之间的欧几里得距离；||x₁-x₂||为第1 架无人机与第2架无人机之间的欧几里得距离；d₁₂为第1架无人机和第2架 无人机之间的距离，通常是以常量的形式给定；v₀为队形稳定时，无人机的 期望运动速度向量；u₁表示第1架无人机相对于自身惯性坐标系的期望速度 向量控制量，u₂表示第2架无人机相对于自身惯性坐标系的期望速度向量控 制量。