[发明专利]一种固定翼集群队形生成方法

权利要求书

1.一种固定翼集群队形生成方法，其特征在于：该方法具体包括：

步骤S1：实时获取每架固定翼的当前位姿P_s，设定每架固定翼在固定翼集群上的会合点位姿P_f；

步骤S2：设置Dubins路径计算模块，根据各个固定翼的当前位姿P_s和会合点位姿P_f以及固定翼的转弯半径区间[R_MIN，R_MAX]，R_MIN表示固定翼最小转弯半径，R_MAX表示固定翼的最大转弯半径，通过Dubins路径计算模块计算出从固定翼的当前位姿P_s到会合点位姿P_f之间的Dubins曲线作为该固定翼的最优Dubins路径，并选取所有固定翼的最优Dubins路径中最长的一条最优Dubins路径的长度作为参考等长路径长度，参考等长路径长度对应的固定翼作为参考固定翼；

步骤S3：Dubins路径计算模块中，根据固定翼的转弯半径区间[R_MIN，R_MAX]和参考等长路径长度，搜索获得除了参考固定翼以外的剩余各个固定翼的最优Dubins路径在不同Dubins曲线类型下达到参考等长路径长度所需的最优半径R^*，用最优半径R^*代替固定翼最小转弯半径R_MIN回到步骤S2重新获得剩余各个固定翼的最优Dubins路径；

步骤S4：设定每架固定翼的地速相同，通过地速控制器控制各个固定翼沿自身的最优Dubins路径飞行移动，使得所有固定翼同时到达固定翼集群的会合点。

2.根据权利要求1所述的一种利用地速控制和等长Dubins算法实现固定翼集群队形生成的方法，其特征在于：所述步骤S3中，设置约束条件：

|Dubins(R^*,Mode)-L_ref|＜＝1m

其中，Dubins()表示Dubins函数，Mode表示Dubins曲线类型，L_ref表示参考等长路径的长度。

3.根据权利要求1所述的一种利用地速控制和等长Dubins算法实现固定翼集群队形生成的方法，其特征在于：所述步骤S3中，固定翼的最大转弯半径R_MAX采用以下公式设置：

4.根据权利要求1所述的一种利用地速控制和等长Dubins算法实现固定翼集群队形生成的方法，其特征在于：在所述步骤S3的Dubins路径计算模块中，根据输入的固定翼的转弯半径区间[R_MIN，R_MAX]，在不同的每个Dubins曲线类型下，均通过二分搜索法在转弯半径区间[R_MIN，R_MAX]范围内改变转弯半径R来达到参考等长路径长度，从各种获得的Dubins曲线中寻找，固定翼之间相互不想交且转弯半径R最小的Dubins曲线作为最优Dubins路径，以最优Dubins路径的转弯半径R作为该固定翼的最优半径R^*，最优Dubins路径的类型作为该固定翼的Dubins曲线类型。