基于有限视觉信息的小型无人机编队控制

摘要

依据大雁飞行时依靠视觉信息形成V字形编队的群体行为,研究装载单目鱼眼镜头的小型无人机凭借视觉信息控制编队的问题.通过数学方法刻画小型无人机的"视觉盲区",并设计代价函数来表征小型无人机在不同飞行状态中的"视觉代价".据此提出一种基于代价函数的控制律,在保证无人机任意时刻不飞入其他无人机"视觉盲区"的前提下,利用梯度下降法使含有速度与位置信息的期望函数收敛达到稳态.由于"视觉盲区"的存在意味着一些队形无法实现,对此给出了可编队范围的描述.仿真结果表明,该控制方法能避免无人机进入其他无人机的盲区,并使无人机组实现预定的编队状态.由此验证了该方法的可行性与有效性.