[发明专利]一种无人机集群控制方法、装置及可读存储介质

说明书

本发明公开了一种无人机集群控制方法、装置及可读存储介质，其中方法包括，根据目标编排队形以及无人机之间的通信关系建立对应的拓扑结构；根据所述拓扑结构的节点上无人机的期望相对位置计算各个无人机对应的梯度向量；根据所述梯度向量确定无人机的控制律；通过所述控制律控制对应的无人机。本发明提出了一种具有统一解析形式的、满足实际飞行需求的、易实现的无人机集群编队控制解决方案，可实现无人机集群按照任意时不变队形进行编队飞行。

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，尤其涉及一种无人机集群控制方法、装置及可读存储介质。

背景技术

现有的无人机集群控制方案中只能针对某种队形进行编队控制，无法给出一般队形的统一形式的编队控制。

发明内容

本发明实施例提供一种无人机集群控制方法、装置及可读存储介质，提出一种具有统一解析形式的、满足实际飞行需求的、易实现的无人机集群编队控制解决方案，可实现无人机集群按照任意时不变队形进行编队飞行。

本发明实施例提出一种无人机集群控制方法，包括：

根据目标编排队形以及无人机之间的通信关系建立对应的拓扑结构；

根据所述拓扑结构的节点上无人机的期望相对位置计算各个无人机对应的梯度向量；

根据所述梯度向量确定无人机的控制律；

通过所述控制律控制对应的无人机。

在一示例中，所述根据目标编排队形以及无人机之间的通信关系建立对应的拓扑结构包括：

设定任意两架有期望相对位置的无人机之间存在通信关系；

根据所述通信关系和所述目标编排队形建立对应的拓扑结构，其中所述拓扑结构为刚性拓扑。

在一示例中，所述根据所述拓扑结构中各节点上无人机的期望相对位置计算各个无人机对应的梯度向量包括：

根据两无人机之间的运动作用权值、无人机与跟踪目标之间的位置差、速度差以及无人机与跟踪目标之间的位置差设计参数和速度差设计参数计算各个无人机对应的梯度向量。

在一示例中，所述根据所述梯度向量确定无人机的控制律包括：

根据所述梯度向量计算无人机的预控制律；

基于所述预控制律确定所述无人机的控制律，以使所述控制律满足所述无人机的运动约束。

在一示例中，所述基于所述预控制律确定所述无人机的控制律包括：

通过预先定义的饱和函数基于所述预控制律确定所述无人机的控制律。

本发明实施例还提出一种无人机集群控制装置，包括：

拓扑构建模块，用于根据目标编排队形以及无人机之间的通信关系建立对应的拓扑结构；

数据处理模块，用于根据所述拓扑结构中各节点上无人机的期望相对位置计算各个无人机对应的梯度向量；

控制器构建模块，用于根据所述梯度向量确定无人机的控制律；

控制模块，用于通过所述控制律控制对应的无人机。

本发明实施例还提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现前述的无人机集群控制方法的步骤。

本发明实施例根据拓扑结构的节点上无人机的期望相对位置计算各个无人机对应的梯度向量，并根据所述梯度向量确定无人机的控制律，通过所述控制律控制对应的无人机，本发明方法提出了一种简单易行的无人机集群编队控制律确定方案，能够实现无人机集群按照任意时不变队形进行编队飞行。