基于通信功率自适应的无人机集群协同导航控制方法

• Published in: 系统工程与电子技术 Vol. 46; no. 10; pp. 3536 - 3546
• Main Authors: 刘兴宇, 蒋志彪, 蒋天瑞, 郭荣化, 常远, 闫超, 周晗
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 中国人民解放军32399部队,江苏南京 210046%军事科学院,北京 100091%南京航空航天大学自动化学院,江苏南京 211106%国防科技大学智能科学学院,湖南长沙 410073 01.10.2024
• Subjects: clustering phenomenon; unmanned aerial vehicle swarm; 无人机集群; 分群现象; 通信功率自适应; communication power adaptation; 协同控制方法; cooperative control method
• ISSN: 1001-506X
• DOI: 10.12305/j.issn.1001-506X.2024.10.30

E911; 分群现象是无人机集群在运动过程中出现的不利情形,部分无人机形成小簇,脱离群体.特别是在电磁环境复杂、通信资源紧张的通信受限情形下,集群无人机无法获取、利用周围所有邻居信息,发生分群现象的概率增大,严重影响任务的正常执行,为此设计了一种基于通信功率自适应的无人机集群协同导航控制方法.控制方法一是包括交互对象选择机制,确保唯一领导者的影响力可以迅速传递至整个集群,二是包括传输半径控制机制,可以基于模糊控制方法实现,自适应地调整集群无人机的通信功率.仿真实验结果表明,所提控制方法一方面可以增强集群鲁棒性,避免分群现象发生,实现通信受限情形下的仅单架领导者存在的大规模集群导航;另一方面可以降低无人机集群的整体能量消耗,控制无人机集群的任务成本.