[发明专利]一种基于切换拓扑的无人机群协同安全控制方法有效
| 申请号： | 201910921953.4 | 申请日： | 2019-09-27 |
| 公开（公告）号： | CN110703795B | 公开（公告）日： | 2020-09-15 |
| 发明（设计）人： | 陈谋;魏丽丽;邵书义;姜斌;张柯 | 申请（专利权）人： | 南京航空航天大学 |
| 主分类号： | G05D1/10 | 分类号： | G05D1/10 |
| 代理公司： | 南京经纬专利商标代理有限公司 32200 | 代理人： | 施昊 |
| 地址： | 210016 江*** | 国省代码： | 江苏;32 |
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| 摘要： | 本发明公开了一种基于切换拓扑的无人机群协同安全控制方法，步骤为：利用时变切换拓扑图来表示每个切换子系统中无人机群之间的信息交互；考虑外部干扰的影响，分别建立切换子系统中无人机领航者和无人机跟随者的二阶动力学方程；设计出同时考虑外部干扰和事件触发的安全控制器，用于追踪无人机领航者的运动轨迹，并能使跟随者无人机群之间的队形保持；建立切换子系统下无人机群误差系统方程，得到无人机群误差系统的稳定性条件，并利用H无穷方法对外部干扰进行抑制。本发明解决了无人机编队中不同队形下的信息交互问题、数据冗余问题以及受外界干扰的问题。 | ||
| 搜索关键词： | 一种 基于 切换 拓扑 无人 机群 协同 安全 控制 方法 | ||
【主权项】：
1.一种基于切换拓扑的无人机群协同安全控制方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)引入图论，利用时变切换拓扑图来表示每个切换子系统中无人机群之间的信息交互，包括领航者无人机对跟随者无人机的信息传达和跟随者无人机之间的信息通信；一个切换子系统为一种任务或环境对应的无人机群通信拓扑；/n(2)建立切换子系统中无人机领航者二阶动力学模型，用于提供无人机群飞行过程中的运动轨迹；考虑外部干扰的影响，建立切换子系统中无人机跟随者的二阶动力学方程；/n(3)通过引入时变安全函数使无人机跟随者达到理想的编队效果，并保持安全距离；通过引入事件触发机制来减少跟随者无人机群之间的冗余数据，缓解网络传输压力；从而设计出同时考虑外部干扰和事件触发的安全控制器，用于追踪无人机领航者的运动轨迹，并能使跟随者无人机群之间的队形保持；/n(4)建立切换子系统下无人机群误差系统方程，得到无人机群误差系统的稳定性条件，并利用H无穷方法对外部干扰进行抑制；根据稳定性条件求解步骤(3)中所述安全控制器的增益表达式。/n
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