[发明专利]一种基于任务交换的无人机编队控制方法

权利要求书

1.一种基于任务交换的无人机编队控制方法，其特征在于，包括：

为无人机系统中的每架无人机分配最终目标位置和优先级；

确定飞行最终目标位置：在每架无人机飞行时，当其通讯范围内具有其它无人机时，采用无人机最终目标位置交换方法选择其通讯范围内的最优相邻无人机进行最终目标位置交换；

执行飞行动作：进行最终目标位置交换后的无人机向新的最终目标位置飞行时，每个时间段的飞行距离为υ_i,k＝λ_i,k(φ_i,k-p_i,k)，其中，υ_i,k为无人机i在时间k时的实际飞行距离，0≤λ_i,k≤1，λ_i,k为无人机i在时间k时的步长控制因子，φ_i,k为无人机i在时间k时的最终目标位置，p_i,k为无人机i在时间k时的当前位置；

所述步长控制因子λ_i,k＝Γ(||φ_i,k-p_i,k||,Z_i,k)，其中，Γ(a,b)(a＞0,b＞0)为饱和函数，Z_i,k＝μU，Z_i,k为无人机i单次控制循环内移动的步长，U为无人机i单次控制循环内的最大飞行距离，0＜μ≤1，μ为步长尺度因子；

重复所述确定飞行最终目标和执行飞行动作步骤，直至无人机系统达到理想编队。

2.如权利要求1所述的一种基于任务交换的无人机编队控制方法，其特征在于，确定飞行最终目标位置具体包括：

获取当前无人机的当前位置、最终目标位置和优先级；

向无人机群组发出广播信息，并接收无人机群组中其他无人机发出的广播信息；其中，所述广播信息包括当前位置、最终目标位置和优先级；

当当前无人机满足第一预设条件时，生成阻碍无人机集；其中，所述第一预设条件为：最终目标位置与当前位置的距离大于所述最终目标位置的吸引域半径、且可能阻碍无人机集不为空集，

根据阻碍无人机集选择最优相邻无人机，并向其发送交换最终目标位置的请求信息；

接收到最优相邻无人机的同意交换信息后，将最优相邻无人机的最终目标位置作为当前无人机的最终目标位置。

3.如权利要求2所述的一种基于任务交换的无人机编队控制方法，其特征在于，所述阻碍无人机集通过B_i,k＝{j∈N_i,k|φ_i,k∈S_j,i,k,||p_i,k-p_j,k||≤R_SWITCH}生成；

其中，B_i,k为当前无人机i在当前时刻k的阻碍无人机集，φ_i,k为当前无人机i在当前时刻k的最终目标位置，S_j,i,k为无人机j的维诺区域，R_SWITCH为第一预定距离值。