[发明专利]固定翼无人机密集编队与防撞避障半实物仿真系统及方法

说明书

本发明涉及一种固定翼无人机密集编队与防撞避障半实物仿真系统及方法，系统包括无人机平台、仿真计算机、地面站计算机、三维态势计算机、串口\网络转换模块和网络交换机，可以完成对小型固定翼无人机的密集编队控制算法、密集队形设计方法、自主规避防撞算法、队形变换与重构算法的半实物仿真验证，可以对单独某一项算法进行验证，也可以对算法进行组合验证，作为无人机密集编队的演示验证平台，可对密集编队的小型固定翼原理样机研制及地面试验进行充分的验证和优化。

技术领域

本发明属于无人机密集编队技术领域，尤其涉及一种小型固定翼无人机密集编队与防撞避障半实物仿真系统及方法。

背景技术

无人机编队飞行就是将多架具有自主功能的无人机按照一定的结构形式进行三维空间排列，使其在飞行过程中保持稳定的队形，并能根据外部情况和任务需求进行动态调整。无人机密集编队是一种新的编队飞行模式，它将多架无人机按照一定的队形进行排列，要求相邻无人机的机间距离不超过一定范围，并在飞行过程中保持队形不变。相对于大中型无人机编队，小型固定翼无人机密集编队中气流扰动的影响更为明显，气流扰动会对无人机密集编队的姿态及相对位置造成重要的影响，这对于小型固定翼无人机密集编队队形保持至关重要。无人机编队在进行障碍物规避时，由于有多架无人机存在，必须控制无人机在编队中机间不发生碰撞的同时，实现对障碍物的防撞避障。

现有的固定翼无人机密集编队与防撞避障的算法验证，大多是通过数字仿真的方式进行，缺乏一套完整的半实物仿真系统，把真实的无人机接入到仿真闭环中，对小型固定翼无人机密集编队与防撞避障涉及到的密集编队控制算法、队形变换与重构算法、气动耦合对密集编队的影响、自主规避防撞算法进行系统化的验证，以便测试密集编队与防撞避障中各算法的可行性和可靠性，为密集编队飞行完成协同任务的工程化实现提供技术支撑。

发明内容

要解决的技术问题

为了解决小型固定翼无人机密集编队与防撞避障半实物仿真验证问题，本发明提出一种小型固定翼无人机密集编队与防撞避障半实物仿真系统及方法，该系统及方法用于验证小型固定翼无人机密集编队与防撞避障中涉及到的密集编队控制算法、队形变换与重构算法、气动耦合对密集编队的影响、自主规避防撞算法等。

技术方案