基于方位角的固定翼无人机同时定位与仿射编队跟踪

本文研究固定翼无人机（UAVs）的基于方位角的同时定位与仿射编队跟踪（SLAFT）控制问题。在所考虑的问题中，仅一小部分称为领导者的无人机可获取其全局位置，其余无人机仅能获得相对于邻居的方位信息。为解决该问题，我们提出新方案，将分布式基于方位角的自定位算法与基于观测器的仿射编队跟踪控制器相集成。所设计的定位算法利用无人机间方位测量估计全局位置，基于观测器的控制器利用估计位置跟踪期望编队。我们方法的一个关键区别在于将SLAFT控制方案扩展到非完整无人机系统的基于方位角协同，其中期望的无人机间方位可以是时变的，而非现有多数结果中假设为常值。设计了具有不同收敛速率的两种控制方案，以在不同条件下满足期望任务需求。证明了两种SLAFT控制方案的稳定性分析，并进行了大量仿真以验证理论分析。