无人空-地飞行器最优交会轨迹

固定翼无人机（UAV）对于偏远地区的低成本空中监视和测绘任务至关重要。无人机的主要限制之一是燃料容量有限，因此需要定期加油以完成任务。通常命令无人机返回静止基站加油的机制可能导致燃料浪费和任务运行时间效率低下。另一种方案是使用无人地面车（UGV）作为移动加油单元，无人机将与无人地面车交会进行加油。为了在存在风扰动的情况下精确执行此任务，我们需要在考虑无人机和无人地面车动力学与运动学的基础上确定三维最优轨迹。本文提出了一种最优控制公式，用于生成可调节的无人机轨迹，以在考虑风扰动的情况下与移动的无人地面车交会。通过在我们的问题设定中适当选择攻击性指数的值，我们能够控制无人机的交会行为。多个数值结果展示了我们方法的可靠性和有效性。