一种多无人机分布式路径规划算法

TN918; 为解决多无人机路径规划鲁棒性不足、收敛速度慢的问题,提出了一种分布式多无人机路径规划方法.首先,将机队成员视为具有本地控制器的非线性动态系统,并将多无人机控制视为在线优化问题构建路径优化成本函数模型.其次,通过将局部控制和分布式路径规划相结合,并使用粒子群优化算法将平移运动与旋转动力学解耦,以实现对多无人机的分布式路径规划和有效控制.最后,通过建立基于四元数的无人机动力学模型与其他两种方法进行对比仿真测试,并搭建由三架无人机组成的机队进行飞行测试,验证所提方法的有效性.实验结果表明,所提方法能够实现对多无人机的最佳路径规划和有效控制,并具有良好的抗干扰性能,且与其他对比方法相比具...

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Published in:电讯技术 2023, Vol.63 (10), p.1507-1514
Main Authors: 刘开芬, 冯烨, 张飞霞, 陈晔
Format: Article
Language:Chinese
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Description
Summary:TN918; 为解决多无人机路径规划鲁棒性不足、收敛速度慢的问题,提出了一种分布式多无人机路径规划方法.首先,将机队成员视为具有本地控制器的非线性动态系统,并将多无人机控制视为在线优化问题构建路径优化成本函数模型.其次,通过将局部控制和分布式路径规划相结合,并使用粒子群优化算法将平移运动与旋转动力学解耦,以实现对多无人机的分布式路径规划和有效控制.最后,通过建立基于四元数的无人机动力学模型与其他两种方法进行对比仿真测试,并搭建由三架无人机组成的机队进行飞行测试,验证所提方法的有效性.实验结果表明,所提方法能够实现对多无人机的最佳路径规划和有效控制,并具有良好的抗干扰性能,且与其他对比方法相比具有更好的收敛性、鲁棒性和抗振荡性.
ISSN:1001-893X
DOI:10.20079/j.issn.1001-893x.220427008