[发明专利]一种多无人机抵达时间协同控制方法及其装置有效

专利信息
申请号: 202110058320.2 申请日: 2021-01-15
公开(公告)号: CN112859916B 公开(公告)日: 2023-03-07
发明(设计)人: 卜亚军;杨跃能;闫野;刘二江;张士峰 申请(专利权)人: 中国人民解放军国防科技大学
主分类号: G05D1/10 分类号: G05D1/10
代理公司: 长沙国科天河知识产权代理有限公司 43225 代理人: 邱轶
地址: 410073 湖*** 国省代码: 湖南;43
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摘要:
搜索关键词: 一种 无人机 抵达 时间 协同 控制 方法 及其 装置
【权利要求书】:

1.一种基于速度调整策略的多无人机抵达时间协同控制方法,其特征在于,所述方法包括:

获取待调整的各架无人机的飞行能力参数和飞行状态数据;所述飞行能力参数包括无人机的速度参数,所述飞行状态数据包括无人机当前的位置数据和速度数据;

根据预设的目标和各架无人机的抵达速度值,以及根据各架无人机的所述飞行能力参数和所述飞行状态数据,得到各架无人机以所述抵达速度值抵达所述目标的最快抵达时间值;

以各架无人机的所述最快抵达时间值中的最大值为协同抵达时间值,根据所述飞行能力参数和所述飞行状态数据,得到各架无人机的协同飞行速度控制数据,使各架无人机在对应的所述协同飞行速度控制数据的控制下,在所述协同抵达时间值对应的时刻,以对应的所述抵达速度值抵达所述目标;

所述目标为静止目标;

所述根据预设的目标和各架无人机的抵达速度值,以及根据各架无人机的所述飞行能力参数和所述飞行状态数据,得到各架无人机以所述抵达速度值抵达所述目标的最快抵达时间值的步骤包括:

根据各架无人机和所述目标的位置数据,得到各架无人机和所述静止目标之间的航路距离;

根据各架无人机对应的所述飞行状态数据、所述飞行能力参数、所述航路距离和所述抵达速度值,得到各架无人机抵达所述目标的最快抵达时间值;

所述协同飞行速度控制数据的获取方式包括:

根据各架无人机的所述飞行能力参数和所述飞行状态数据,以及根据所述目标的位置数据和所述协同抵达时间值,得到各架无人机的加速度时间函数;

第i架无人机的所述加速度时间函数为:

其中,ai(t)为加速度时间函数,为预设的抵达速度值,vi为当前速度值,为开始加速运动的时刻,为开始匀速运动的时刻,Si为航路距离,tT为最快抵达时间值对应的时刻。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述目标为移动目标;

所述根据预设的目标和各架无人机的抵达速度值,以及根据各架无人机的所述飞行能力参数和所述飞行状态数据,得到各架无人机以所述抵达速度值抵达所述目标的最快抵达时间值的步骤包括:

获取所述移动目标的目标轨迹预测数据;

根据各架无人机对应的所述飞行状态数据、所述飞行能力参数、所述目标轨迹预测数据和所述抵达速度值,得到各架无人机抵达所述目标的最快抵达时间值。

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述协同飞行速度控制数据的获取方式包括:

根据所述目标轨迹预测数据,得到在所述协同抵达时间值对应时刻所述移动目标的位置数据,根据得到的位置数据设置协同抵达位置数据;

根据各架无人机的所述飞行能力参数和所述飞行状态数据,以及根据所述协同抵达位置数据和所述协同抵达时间值,得到各架无人机的加速度时间函数。

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,第i架无人机的所述加速度时间函数为:

其中,ai(t)为加速度时间函数,为预设的抵达速度值,vi为当前速度值,为开始加速运动的时刻,为开始匀速运动的时刻,为无人机到协同抵达位置的航路距离,Δt为预设的调整时间间隔,tT为最快抵达时间值对应的时刻。

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