密集多旋翼飞行中聚合下洗气流的建模

多旋翼无人机的密集编队飞行是一种强大的、受自然启发的飞行模式，在现实世界中具有众多应用。然而，当多旋翼无人机在垂直方向上彼此靠近飞行时，飞行器的螺旋桨下洗气流会对彼此产生不稳定影响。遗憾的是，即使在同构团队中，来自单架飞行器的准确下洗气流模型也往往不足以预测编队中多架飞行器的合力。在本工作中，我们对一架或多架飞行器在靠近本机飞行时产生的交互模式进行了建模。我们首先提出了一个实验测试台，旨在捕获作用于多旋翼机架上的六自由度外力。随后，我们研究并表征了这些测得的力与在其附近以各种模式飞行的两架多旋翼无人机相对状态的函数关系。我们的分析捕捉了这些交互在聚合过程中存在的强非线性。然后，通过将编队建模为图，我们提出了一种学习力聚合函数的新方法，并将其与较简单的线性模型进行了对比。最后，我们探讨了当编队中加入第四架飞行器时，所提模型如何泛化。