基于通量引导方法的无人机编队控制
机器人学
2022-06-01 v2 多智能体系统
系统与控制
系统与控制
摘要
现有关于无人机（UAV）编队控制的研究尚未考虑在需要始终对目标保持最优覆盖的环绕目标场景。此类覆盖在诸多现实应用中起着关键作用，例如追踪敌对无人机。本文提出一种称为通量引导（FG）的新路径规划方法，其为多架无人机生成无碰撞轨迹，同时最大化对目标（们）的覆盖。我们的方法使无人机在保持最大覆盖的同时直接朝目标跟踪。此外，可通过在飞行中缩放编队来跟踪多个分散目标。FG 具有高度可扩展性，因为它仅需要编队表面开放边界上的无人机子集之间进行通信。实验结果进一步验证 FG 生成的无人机轨迹比先前工作短 ，且对 9 架主从无人机环绕目标的两个不同场景进行轨迹规划分别仅需 0.52 秒和 0.88 秒。所得轨迹在经过时间最优参数化后适用于机器人控制；我们使用一个 3D 动态粒子系统通过 PID 控制器跟踪期望轨迹来演示这一点。
引用
@article{arxiv.2103.09184,
title = {Formation Control for UAVs Using a Flux Guided Approach},
author = {John Hartley and Hubert P. H. Shum and Edmond S. L. Ho and He Wang and Subramanian Ramamoorthy},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.09184},
year = {2022}
}
备注
37 pages, 9 figures, 3 table