控制与决策

作者：苟进展,吴宇,邓嘉宁

单位：中国电子科技集团公司 第十研究所,成都 610036;重庆大学 航空航天学院,重庆 400044,,重庆大学 航空航天学院,重庆 400044,,重庆大学 航空航天学院,重庆 400044,

关键词：无人机;编队飞行;航迹规划;粒子群算法;终端约束条件;模型预测控制

基金：国家自然科学基金项目(52102453)；重庆市自然科学基金项目(cstc2020jcyj-msxmX0602).

针对无人机编队执行任务全过程飞行规划问题,提出一种基于多步粒子群优化的无人机编队航迹规划算法.首先,对无人机和执行任务策略进行建模,将编队执行任务全过程划分为编队成形、执行任务、返航、解散和无人机降落5个阶段,设计不同阶段的飞行策略;其次,针对不同的终端约束条件,设计多类多层优化指标,提出多步粒子群算法,并引入模型预测控制滚动优化航路点,得到适用于不同阶段的能严格满足约束条件的航路规划方法;然后,建立旋转坐标系,将航路点信息转换为编队控制律中的理想航向和高度信息,得到能通过航路点的编队控制算法;最后,利用编队控制算法去执行航路规划方法给出的航路点,生成航迹,得到编队航迹规划算法.仿真结果表明,所提规划方法比传统方法更适用于编队飞行,能为编队规划执行任务全过程的平滑航迹,具有良好的通用性.

来源：2023年第5期

《控制与决策》期刊编辑部

查看控制与决策杂志2023年第5期