[发明专利]一种基于组合系统的无人机环绕地面目标制导方法

摘要

本发明公开了一种基于组合系统的无人机环绕地面目标制导方法，该方法将环绕和协同这两个过程看作一种由两个子系统构成的互联系统，环绕与协同既考虑独立的部分也有相互耦合的部分，设计了一种只需要获得每架无人机局部信息和其邻机信息的新型制导算法，实现了多无人机圆形编队对地面目标的协同环绕，同时对由两个子系统构成的互联系统进行稳定性分析。相比于将环绕和协同完全分离成两个过程的传统设计方法，本发明从物理角度将环绕和协同看作相互既独立又耦合的互联的两个子系统，在由这种方法设计出的制导算法作用下，整个闭环系统是全局指数稳定的。

主权项

1.一种基于组合系统的无人机环绕地面目标制导方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，构建无人机在直角坐标下的运动学模型，将直角坐标系下的运动学模型转换为极坐标系下包含协同项的耦合模型；步骤2，根据包含协同项的耦合模型设计无人机环绕地面目标制导算法，根据制导算法求得的线速度和角速度对无人机进行协同制导；所述制导算法的公式为：其中，v_i和ω_i分别为第i架无人机的线速度和角速度，ρ_i(t)为第i架无人机与目标之间的距离，ρ_d为给定环绕半径，χ_i(t)为第i架无人机飞行方向与目标之间的夹角，v_i‑1为第i‑1架无人机的线速度，r_i,i‑1(t)为第i架无人机与第i‑1架无人机之间的距离，N为无人机编队总架数，k₁、k₂为制导增益，k₁>1，k₂>0，t表示时间。