[发明专利]有人无人机编队集结方法、装置、计算机设备和存储介质

权利要求书

1.有人无人机编队集结方法，其特征在于，包括：

获取有人无人机编队集结的航迹规划任务；所述航迹规划任务包括：长机航迹、长机速度、各僚机的初始位姿、各僚机的速度以及期望队形参数；

根据长机航迹和期望队形参数，得到各僚机的位置集合；根据粒子群算法，以各僚机的位置集合为子种群，更新粒子状态，并得到各僚机的当前位姿；

根据长机速度、各僚机的初始位姿、各僚机的速度以及各僚机的当前位姿，基于Dubins理论，计算各僚机的飞行距离，并计算各僚机的目标适应度函数值；

根据各僚机的目标适应度函数值，引入多种群合作机制，计算编队的协同适应度函数值；

判断编队的协同适应度函数值小于等于预设的第一阈值时，根据各僚机的初始位姿和各僚机的当前位姿，输出Dubins曲线作为编队集结航迹。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：判断编队的协同适应度函数值大于预设的第一阈值时，更新迭代次数，根据粒子群算法更新各僚机的当前位姿，并基于Dubins理论更新各僚机的目标适应度函数值；

根据更新的目标适应度函数值，更新编队的协同适应度函数值，并重新判断，直至达到预设条件时，根据各僚机的初始位姿和各僚机的当前位姿，输出Dubins曲线作为编队集结航迹。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在更新各僚机的目标适应度函数值以后，还包括：获取初始温度，根据更新的目标适应度函数值，基于模拟退火算法，得到当前温度；

判断当前温度小于等于预设的第二阈值时，根据各僚机的初始位姿和各僚机的当前位姿，输出Dubins曲线作为协同集结航迹。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：判断当前温度大于预设的第二阈值时，更新迭代次数，根据粒子群算法更新各僚机的当前位姿，并基于Dubins理论更新各僚机的目标适应度函数值；

根据更新的目标适应度函数值，基于模拟退火算法，更新当前温度，并重新判断，直至达到预设条件时，根据各僚机的初始位姿和各僚机的当前位姿，输出Dubins曲线作为编队集结航迹。

5.根据权利要求2至4任一项所述的方法，其特征在于，所述预设条件包括：编队的协同适应度函数值小于等于预设的第一阈值，或当前温度小于等于预设的第二阈值。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述预设条件还包括：迭代次数等于预设的第三阈值。

7.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，在输出Dubins曲线作为编队集结航迹以后还包括：

根据所述编队集结航迹，设计双回路结构的航迹跟踪控制律，以使各僚机的位置和姿态跟踪所述编队集结航迹运动；

所述双回路包括外回路和内回路；所述外回路基于矢量场方法，建立航迹跟踪制导律；所述内回路以所述航迹跟踪制导律为输入，设计姿态跟踪控制律。

8.有人无人机编队集结装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取有人无人机编队集结的航迹规划任务；所述航迹规划任务包括：长机航迹、长机速度、各僚机的初始位姿、各僚机的速度以及僚机期望队形参数；

更新模块，用于根据长机航迹和僚机期望队形参数，得到各僚机的位置集合；根据粒子群算法，以各僚机的位置集合为子种群，更新粒子状态，并得到各僚机的当前位姿；

目标适应度函数值计算模块，用于根据长机速度、各僚机的初始位姿、各僚机的速度以及各僚机的当前位姿，基于Dubins曲线理论，计算各僚机的飞行距离，并计算各僚机的目标适应度函数值；

协同适应度函数值计算模块，用于根据各僚机的目标适应度函数值，引入多种群合作机制，计算编队的协同适应度函数值；

输出模块，用于判断编队的协同适应度函数值小于等于预设的第一阈值时，根据各僚机的初始位姿和各僚机的当前位姿，输出Dubins曲线作为编队集结航迹。