無人機仿生緊密編隊飛行控制技術研究.pdf

1、多無人機（Unmanned Aerial Vehicle，UAV）協(xié)同編隊飛行（Coordinated Formation Flight，CFF）在軍事和民用領域具有廣闊的應用前景，正受到越來越廣泛的關注。以趕超國外先進水平為目標，面向UAV開展多學科交叉基礎性技術研究，有著非常重要的現(xiàn)實意義。
　　 本文著重研究多無人機仿生緊密編隊飛行控制問題。分析了候鳥編隊飛行原理，討論了無人機緊密編隊飛行的仿生機理，建立考慮氣動耦合效應的

2、緊密編隊飛行模型，設計了基于小腦模型神經網絡（Cerebellar Model Articulation Controller，CMAC）與PID復合控制的隊形保持控制器，并開展了CFF半物理驗證。主要工作包括：
　　 1）研究了大雁等候鳥編隊飛行的特點，并建立鳥類單只和編隊模型進行理論分析。從控制策略和幾種CFF 隊形調整方法，以及基準參考點的選取等方面對隊形動態(tài)調整的原理與規(guī)則進行研究。
　　 2）分析了各種渦流模型

3、的特點，研究了緊密編隊飛行氣動耦合問題，并建立了尾渦引起的上洗和側洗流模型。通過仿真分析了升力、阻力和側力變化與編隊間距變化之間的關系，并確定了節(jié)省能量的編隊結構，進一步驗證了鳥群編隊的省力結構。
　　 3）針對多無人機緊密編隊飛行的特點，考慮相鄰兩機間的渦流效應，建立多無人機緊密編隊飛行模型。提出了一種基于CMAC和PID 復合控制的編隊保持控制器，并通過仿真驗證了其有效性。
　　 4）利用本實驗室已建成的UAV 飛控