某小型无人机编队控制器设计及试飞验证

梁瑾, 宋栋梁, 李嘉

(西安飞行自动控制研究所 飞行器控制一体化技术国防科技重点实验室, 陕西 西安 710065)



某小型无人机编队控制器设计及试飞验证

梁瑾, 宋栋梁, 李嘉

(西安飞行自动控制研究所 飞行器控制一体化技术国防科技重点实验室, 陕西 西安 710065)

以某小型固定翼无人机作为研究平台,按前向、侧向和垂直方向3个通道设计僚机编队控制器。利用自动驾驶仪的航路飞行模态简化侧向通道编队控制器的设计,并采用在长机航向角发生较大变化时加入基于视线方位角的方法,使僚机保持编队精度。试验结果表明，所提出的编队算法是可用的,并能够很好地控制无人机的编队飞行精度。

小型无人机; 编队控制器; 视线方位角; 自主编队飞行

0　引言

无人机编队飞行,即多架无人机为适应任务要求而进行的某种队形排列和任务分配的组织模式,包括编队飞行的队形产生、保持和变换,也包括飞行任务的规划和组织[1]。编队控制方法通常包括“长机-僚机”方式的编队控制、基于行为方式的编队控制和虚拟结构方式的编队控制[2]。在实际应用中,由于长-僚机编队模式的简便性和实用性而被广泛采用。事实上,基于这种模式已经设计出了多种形式的编队控制器,但大都从仿真验证的角度进行设计并取得不错的仿真结果,而在实际飞行中仍存在一些问题尚未解决。

本文以某小型固定翼无人机作为平台,从飞行的可实现性角度出发,设计了一种便于实现的编队算法,并针对长机出现航向角变化较大的情况,设计了一种基于视线方位角的编队改进方法。……