多无人机系统无碰撞编队控制中具备三维避障机动的群体智能

多智能体系统操控的最新进展表明，城市地区对多无人机系统的部署需求日益增长，而城市环境中始终存在静态和动态障碍物。本研究的重点在于引入一种受自然启发的无碰撞控制方法，用于考虑避障机动的多无人机系统。受罗非鱼和鸽子的群体行为启发，本研究提出的框架采用集中式控制器进行最优编队控制与恢复（由概率 Lloyd 算法定义），同时采用分布式控制器实现无人机间防撞与避障。进一步地，该框架被扩展至带有三维机动的三维空间。最后，该框架被应用于二维和三维场景下的多无人机系统，所得结果证明了该方法在存在建筑物及不同类型障碍物时的有效性。