存在时延的分布式无人机编队控制方法

王 品，姚佩阳

(空军工程大学 信息与导航学院，西安 710077)



存在时延的分布式无人机编队控制方法

王 品，姚佩阳

(空军工程大学 信息与导航学院，西安 710077)

多无人机协同是未来无人机应用的重要方式，多无人机编队作为多无人机协同的重要技术和研究热点也已引起越来越多关注，分布式无人机相较于集中式具有灵活性好、鲁棒性强，对通信及计算机性能要求低等优点；针对无人机的非线性动力学模型，在有向固定拓扑的条件下，运用高阶一致性理论解决无人机系统的分布式编队问题；基于Lyapunov稳定性原理，利用线性矩阵不等式(LMI)，分别得出在具有时变时延导数信息及无导数信息情况下的稳定性充分条件；最后，仿真验证了这种编队控制方法的有效性；研究结果表明，利用文章所提出的方法控制无人机编队飞行，在满足稳定性的前提下，无人机系统能够形成稳定的编队，并达到预期速度。

无人机；高阶一致性；时变时延；线性矩阵不等式

0 引言

20世纪90年代的海湾战争中，美军大量使用无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)执行军事任务。无人机在海湾战争中的成功运用，引起各国广泛关注。无人机相较于有人机具有隐身性好，自主性强，成本低廉，可执行危险性任务等优点[1]。为拓展无人机应用领域，提高无人机完成任务的效率以及任务执行的冗余性，实现多无人机协同编队变得至关重要。因此，对于多无人机的编队控制成为无人机系统的热点研究领域之一[2]。

早期无人机编队控制主要采用集中式[3]的方法，主要特点是每架无人机均与编队中所有无人机进行速度、位置等信息的交互。……