[发明专利]一种多无人机协同编队避障的控制算法有效
| 申请号： | 201810503663.3 | 申请日： | 2018-05-23 |
| 公开（公告）号： | CN108549407B | 公开（公告）日： | 2020-11-13 |
| 发明（设计）人： | 王晓丽;林倩玉;王喆;盖淑莹;王玉彤;姜珊 | 申请（专利权）人： | 哈尔滨工业大学（威海） |
| 主分类号： | G05D1/10 | 分类号： | G05D1/10 |
| 代理公司： | 威海恒誉润达专利代理事务所(普通合伙) 37260 | 代理人： | 鹿刚 |
| 地址： | 264209*** | 国省代码： | 山东;37 |
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| 摘要： | 本发明是一种多无人机协同编队避障的控制算法，包括如下步骤：(一)在无人机编队执行飞行任务时，通过机载传感器检测无人机和空域障碍物的位置、速度信息，并将处于飞行空间内的障碍物抽象成球体；(二)根据各无人机的位置信息构建无人机编队通信拓扑，并采用分布式传输方式实现编队中的邻居无人机之间的信息交互；(三)建立无人机动力学模型；(四)当检测到障碍物时，确定无人机避障的安全距离，并判断无人机编队中任意无人机与障碍物之间的间距是否符合安全距离的要求，若不符合，则通过虚拟力策略调整编队队形并进行避障。该算法具有可操作性、简单性，可实现多架无人机协同编队并更灵活地躲避障碍物，对现实多协同作战有十分重要的意义。 | ||
| 搜索关键词： | 一种 无人机 协同 编队 控制 算法 | ||
【主权项】：
1.一种多无人机协同编队避障的控制算法，其特征在于，包括如下步骤：(一)在无人机编队执行飞行任务时，通过机载传感器检测无人机和空域障碍物的位置、速度信息，并将处于飞行空间内的障碍物抽象成球体；(二)根据各无人机的位置信息构建无人机编队通信拓扑，并采用分布式传输方式实现编队中的邻居无人机之间的信息交互；(三)建立无人机动力学模型；(四)当检测到障碍物时，确定无人机避障的安全距离，并判断无人机编队中任意无人机与障碍物之间的间距是否符合安全距离的要求，若不符合，则通过虚拟力策略调整编队队形并进行避障，其中，无人机避障的安全距离如式(7)所示：![]()
其中，Ro和Ri分别为障碍物半径和无人机自身半径，δ表示由信息不确定性所需具备的安全距离，η表示无人机的飞行速度方向与无人机中心和障碍物中心的连线之间的夹角，kv和kη分别为调整相对速度和夹角的控制参数，![]()
表示无人机与障碍物的相对运动速度，Vi(t)和Vo(t)分别表示无人机和移动障碍物在t时刻的速度，当障碍物静止时，![]()
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