[发明专利]一种无人机编队控制方法及装置

说明书

本发明提供了一种无人机编队控制方法及装置，无人机编队包括多个目标无人机，其方法包括：获取目标无人机的标准编队构型和当前编队信息；标准编队构型包括目标高度信息和目标水平位置信息，当前编队信息包括当前高度信息和当前水平位置信息；基于目标高度信息和当前高度信息确定目标无人机的高度飞行控制量；基于目标水平位置信息和当前水平位置信息确定目标无人机的目标虚拟合力；根据目标虚拟合力确定目标无人机的水平飞行控制量；根据高度飞行控制量和水平飞行控制量对目标无人机飞行控制，使目标无人机按照标准编队构型进行飞行。本发明通过目标虚拟合力对目标无人机进行控制，使其按照标准编队构型进行飞行，提高了对无人机编队的控制能力。

技术领域

本发明涉及无人机编队控制技术领域，具体涉及一种无人机编队控制方法及装置。

背景技术

无人机是在不搭载驾驶员的情况下，具有一定作业功能的飞行器，其具有体积小、重量轻、机动性高、隐蔽性强、造价低和无人员伤亡等特点，在商业领域以及军事领域都有着非常广阔的应用前景。随着无人机应用的不断扩张、使用要求的不断提高，一次仅使用一架无人机在载荷、续航上难以符合要求，而同时使用多架无人机组建无人机编队则可以有效的解决载荷、续航的问题并具备诸多优点。而在无人机编队协同中，为了使整个编队具有更高的任务执行能力和任务执行成功率，需要对编队进行控制，即：控制各个无人机的位置及各个无人机间的间距。

现有的无人机编队控制方法是预先制定队形，指示无人机按照预先制定的队形飞行，而当无人机在飞行过程中阵型出现问题时，例如某架编队内无人机出现故障离队，现有的无人机编队控制方法无法实时控制无人机改变位置，调整编队，对无人机编队的调整控制能力较弱。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种无人机编队控制方法及装置，用以解决现有技术中存在的无法实时控制无人机改变位置，调整编队，导致无人机编队的调整控制能力较弱的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种无人机编队控制方法，无人机编队包括多个目标无人机，所述无人机编队控制方法包括：

获取所述目标无人机的标准编队构型和当前编队信息；所述标准编队构型包括目标高度信息和目标水平位置信息，所述当前编队信息包括当前高度信息和当前水平位置信息；

基于所述目标高度信息和所述当前高度信息确定所述目标无人机的高度飞行控制量；

基于所述目标水平位置信息和所述当前水平位置信息确定所述目标无人机的目标虚拟合力；

根据所述目标虚拟合力确定所述目标无人机的水平飞行控制量；

根据所述高度飞行控制量和所述水平飞行控制量对所述目标无人机飞行控制，以使所述目标无人机按照所述标准编队构型进行飞行。

在一些可能的实现方式中，所述多个目标无人机包括一个目标长机和多个目标僚机；所述基于所述目标水平位置信息和所述当前水平位置信息确定所述目标无人机的目标虚拟合力，包括：

基于所述目标水平位置信息和所述当前水平位置信息确定所述目标长机对所述多个目标僚机中各目标僚机的第一虚拟作用力；

基于所述目标水平位置信息和所述当前水平位置信息确定所述多个目标僚机之间的第二虚拟作用力；

在所述标准编队构型上确定一虚拟吸引点，并确定所述虚拟吸引点对在所述虚拟吸引点的吸引范围内的所述目标僚机的第三虚拟作用力；

向所述目标僚机上施加预设的虚拟阻尼力；

根据所述第一虚拟作用力、所述第二虚拟作用力、所述第三虚拟作用力和所述虚拟阻尼力确定所述目标虚拟合力。

在一些可能的实现方式中，所述目标虚拟合力为：