无人机集群云端协同导航控制算法研究

熊华捷，蔚保国，易卿武，何成龙

(卫星导航系统与装备技术国家重点实验室,石家庄 050081)

0 引言

无人机集群导航规划是无人机协同执行任务的关键技术之一.导航规划是指考虑地形、威胁等因素，在满足无人机自身性能约束和环境条件约束情况下，为无人机制定从初始点到目标点的最优飞行路径[1].而集群协同导航规划又不同于单个无人机导航规划，需要考虑的因素更加复杂，要解决飞行过程中无人机之间避碰问题以及同步时间到达等，并使整个集群飞行代价最小.当前无人机集群导航规划解决的主要方式已逐渐由传统的后台控制导航规划飞行转变为机上自主感知与决策飞行[2-3]，以满足导航决策规划的实时性，但仍存在机载算力要求过高、机上导航决策的可信程度不足等问题.尤其在面临集群导航规划问题时，设计具有速度快、精度高、信息全等特点的导航规划算法和技术成为了关键[4].本文充分考虑无人机集群导航规划的应用要求与当前研究现状，提出一种机上群智能决策算法+云后台辅助导航的无人机智能导航规划算法.经仿真验证，该算法能充分满足无人机集群导航规划各项要求，并提高了导航规划控制的有效性与实时性.

1 集群云端协同导航控制算法

1.1 机载导航控制算法

机载导航控制算法主要解决无人机集群无后台通信链路下的机上自主导航决策问题，因此需要兼顾可信性与快速实时性的……