[发明专利]一种无人机编队变换控制方法、装置及设备

说明书

本发明公开一种无人机编队变换控制方法、装置及设备，本发明涉及无人机飞行控制技术领域，使无人机编队在预设时间内实现稳定的队形变换。包括：获取无人机编队在真实空域中的飞行位置；获取预先设置的无人机编队的期望队形以及完成无人机编队变换的预设时间；对预设时间收敛进行控制，并将无人机编队的飞行位置按照期望队形进行变换控制，使无人机编队在预设时间内完成稳定队形变换；控制完成稳定队形变换的无人机编队向目标区域机动。无人机编队通过同时在时域和空域上的变换，保证无人机编队的队形变换控制误差在预设时间内收敛到零，能够有效提高无人机编队的队形变换效率，同时也提高了无人机编队变换系统的控制可靠性和鲁棒性。

技术领域

本发明涉及无人机飞行控制技术领域，尤其涉及种无人机编队变换控制方法、装置及设备。

背景技术

相较于单个无人机来说，无人机编队因具有较高的工作效率被广泛应用于军事和民用领域。然而，编队变换控制是编队系统中一个不可忽略的重要问题。尤其对于一些具有特定任务要求的无人机编队系统，往往需要在限定的时间内完成队形变换，否则不仅难以实现编队期望队形，还会引发编队中无人机的链式碰撞。在实际应用中，编队变换收敛速度的快慢对能否完成相关任务尤为重要，如在军事方面的无人机编队作战中，需要编队在一定时间内通过队形变换躲避障碍、敌方攻击、并完成多目标探测及打击等任务。

因此，亟需研究一种更有效的无人机编队变换控制方法。

发明内容

本发明的目的在于提供无人机编队变换控制方法、装置及设备，使得无人机编队在预设时间内实现稳定的队形变换。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

第一方面，本发明提供一种无人机编队变换控制方法，方法包括：

获取无人机编队在真实空域中的飞行位置；

获取预先设置的所述无人机编队的期望队形以及完成所述无人机编队变换的预设时间；所述期望队形为无人机编队在虚拟空域中标准构型下对应的无人机编队队形；

对所述预设时间收敛进行控制，并将所述无人机编队的飞行位置按照所述期望队形进行变换控制，使所述无人机编队在预设时间内完成稳定队形变换；

控制完成稳定队形变换的无人机编队向目标区域机动。

第二方面，本发明提供一种无人机编队变换控制装置，装置包括：

真实飞行位置获取模块，用于获取无人机编队在真实空域中的飞行位置；

期望队形以及预设时间获取模块，用于获取预先设置的所述无人机编队的期望队形以及完成所述无人机编队变换的预设时间；所述期望队形为无人机编队在虚拟空域中标准构型下对应的无人机编队队形；

稳定队形变换控制模块，用于对所述预设时间收敛进行控制，并将所述无人机编队的飞行位置按照所述期望队形进行变换控制，使所述无人机编队在预设时间内完成稳定队形变换；

无人机编队机动控制模块，用于控制完成稳定队形变换的无人机编队向目标区域机动。

第三方面，本发明提供一种无人机编队变换控制设备，设备包括：

通信单元/通信接口，用于获取无人机编队在真实空域中的飞行位置；

获取预先设置的所述无人机编队的期望队形以及完成所述无人机编队变换的预设时间；所述期望队形为无人机编队在虚拟空域中标准构型下对应的无人机编队队形；

处理单元/处理器，用于对所述预设时间收敛进行控制，并将所述无人机编队的飞行位置按照所述期望队形进行变换控制，使所述无人机编队在预设时间内完成稳定队形变换；

控制完成稳定队形变换的无人机编队向目标区域机动。