基于分布式模型预测控制的实时可交互无人机群编队方法
Real-time interactive unmanned aerial vehicle swarm formation method based on distributed model predictive control
1. 四川轻化工大学 自动化与信息工程学院, 四川 宜宾 644000
2. 人工智能四川省重点实验室, 四川 宜宾 644000
摘要
为满足无人机群实时可交互的队形变化和个性化表演需求，提出了一种基于分布式模型预测控制(DMPC)的无人机群离线轨迹生成新算法。首先对于无人机编队时点对点队形变化问题进行数学建模，并求解优化问题。为分布式模型预测控制引入了一种新的按需防撞策略，提出了一种用于多无人机点对点过渡的快速DMPC算法，再结合智能的目标点分配，在减少轨迹生成计算压力的同时得到更高效的飞行轨迹。通过仿真与现有方法进行了比较和性能评估，结果显示所提方法显著提升了轨迹生成的成功率，轨迹生成的速率和轨迹的飞行效率。该算法可以根据需求快速生成无人机群点对点队形变化所需的高效飞行轨迹，满足无人机群飞行表演的实时可交互性和观众的个性化需求。
基金项目
科技部重大专项(2022YFE03050004)
人工智能四川省重点实验室开放基金项目(2021RZJ01)
出版信息
DOI: 10.19734/j.issn.1001-3695.2024.04.0144
出版期卷: 《计算机应用研究》 优先出版, 2024年第41卷 第12期
发布历史
[2024-09-06] 优先出版
引用本文
王子恒, 李伊陶, 熊兴中. 基于分布式模型预测控制的实时可交互无人机群编队方法 [J]. 计算机应用研究, 2024, 41 (12). (2024-09-11). https://doi.org/10.19734/j.issn.1001-3695.2024.04.0144. (Wang Ziheng, Li Yitao, Xiong Xingzhong. Real-time interactive unmanned aerial vehicle swarm formation method based on distributed model predictive control [J]. Application Research of Computers, 2024, 41 (12). (2024-09-11). https://doi.org/10.19734/j.issn.1001-3695.2024.04.0144. )
关于期刊
- 计算机应用研究 月刊
- Application Research of Computers
-
刊号
ISSN 1001-3695
CN 51-1196/TP
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