[发明专利]一种无人飞艇编队飞行控制方法、系统及存储介质

权利要求书

1.一种无人飞艇编队飞行控制方法，其特征在于，包括：

获取目标区域、禁入区域和无人飞艇编队中各飞艇成员覆盖区域间的相对位置；

根据所述相对位置构建人工势场；

基于所述人工势场确定无人飞艇编队中每一飞艇成员的期望速度和期望角速度；

获取无人飞艇编队中每一飞艇成员的实际速度和实际角速度；

确定所述期望速度与所述实际速度间的误差，并确定所述期望角速度和所述实际角速度间的误差；

根据所述期望速度与所述实际速度间的误差以及所述期望角速度和所述实际角速度间的误差确定控制量；

根据所述控制量完成对无人飞艇编队中每一飞艇成员的控制；

所述人工势场包括：目标区域的引力势场、禁入区域的斥力势场、飞艇编队中各飞艇成员间的斥力势场和飞艇编队中各飞艇成员间的引力势场；

根据所述相对位置构建人工势场具体包括：

定义无人飞艇编队中飞艇成员i到目标区域中心位置的相对距离为定义目标区域半径为R_a，其中χ_i＝[x_i,y_i]^T为无人飞艇编队中飞艇成员i当前所在位置点坐标，为目标区域中心位置点坐标；

目标区域的引力势场构建为：

其中，为无人飞艇编队中飞艇成员i到目标区域中心位置的相对距离，R_a为目标区域半径，χ_i为飞艇成员i当前所在位置点坐标；

该目标区域的引力势场产生的引力为：

其次，无人飞艇编队中飞艇成员i到禁入区域中心位置的相对距离为定义禁入区域半径为R_r，其中为禁入区域中心位置点坐标；

禁入区域的斥力势场构建为：

其中，为无人飞艇编队中飞艇成员i到禁入区域中心位置的相对距离，R_r为禁入区域半径；

该禁入区域的斥力势场的斥力为：

定义无人飞艇编队中飞艇成员i和无人飞艇编队中飞艇成员j之间的相对距离为其中χ_j＝[x_j,y_j]^T为无人飞艇编队中飞艇成员j当前所在位置点坐标；ρ_r为由单艇覆盖能力决定的无人飞艇编队中飞艇成员i与无人飞艇编队中飞艇成员j之间相对距离要求；

编队成员之间的斥力势场构建为：

其中，为无人飞艇编队中飞艇成员i和无人飞艇编队中飞艇成员j之间的相对距离，ρ_r为由单艇覆盖能力决定的无人飞艇编队中飞艇成员i与无人飞艇编队中飞艇成员j之间相对距离要求；

该编队成员之间的斥力势场产生的斥力为：

对无人飞艇编队中飞艇成员i而言，所有其他编队成员所合成的斥力势场为：

所有其他编队成员所合成的斥力势场产生的斥力为：

当飞艇编队的编队成员数不可完全覆盖目标区域时，设计编队成员之间的引力势场以在成员不足时飞艇编队也可紧密覆盖部分区域并为该部分区域提供服务，编队成员之间的引力势场构建为：

其中，χ_i为无人飞艇编队中飞艇成员i当前所在位置点坐标，χ_j为无人飞艇编队中飞艇成员j当前所在位置点坐标；

编队成员之间的引力势场产生的引力为：

其中，

对无人飞艇编队中飞艇成员i而言，所有其他编队成员所合成的引力势场为：

所有其他编队成员所合成的引力势场产生的引力为：

目标区域的中心位置点坐标为(0km,0km)，极半径数学表达为进入区域的中心位置点坐标为(-10km，-10km)，极半径数学表达为：

2.根据权利要求1所述的无人飞艇编队飞行控制方法，其特征在于，还包括：

获取神经网络自适应控制器，并采用所述神经网络自适应控制器对无人飞艇编队中各飞艇成员间的个体误差进行消除。