[发明专利]基于相对速度障碍的集群无人机避碰方法有效
| 申请号： | 201810849450.6 | 申请日： | 2018-07-28 |
| 公开（公告）号： | CN108958289B | 公开（公告）日： | 2021-08-13 |
| 发明（设计）人： | 田栢苓;马宇昕;鲁瀚辰;刘丽红;崔婕 | 申请（专利权）人： | 天津大学 |
| 主分类号： | G05D1/10 | 分类号： | G05D1/10;G05D1/08;G05B13/04 |
| 代理公司： | 天津市北洋有限责任专利代理事务所 12201 | 代理人： | 刘国威 |
| 地址： | 300072*** | 国省代码： | 天津;12 |
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| 摘要： | 本发明涉及无人机飞行器避碰技术领域，为实现无人机编队在任务过程中，保证编队内部不发生碰撞，并且在避碰之后能够回到先前的预定航路上。本发明提出的策略，通过建立四旋翼无人机轨迹姿态模型、设计协同控制策略及集群无人机避碰算法，实现集群无人机从初始位置到目标位置的安全飞行。为此，本发明采用的技术方案是，基于相对速度障碍的集群无人机避碰方法，步骤如下：第一部分，基于牛顿–欧拉方程的四旋翼无人机轨迹姿态模型建立；第二部分，分布式串级比例积分PID控制器设计；第三部分，集群无人机避碰算法设计：对控制器产生的期望速度进行优化，根据邻机的位置和速度产生新的避碰期望速度。本发明主要应用于无人机控制场合。 | ||
| 搜索关键词： | 基于 相对速度 障碍 集群 无人机 方法 | ||
【主权项】：
1.一种基于相对速度障碍的集群无人机避碰方法，其特征是，步骤如下：第一部分，基于牛顿––欧拉方程的四旋翼无人机轨迹姿态模型建立：四旋翼飞行器是具有四个输入和六个自由度可实现垂直起降的欠驱动强耦合旋翼式飞行器，根据牛顿–欧拉方程对四旋翼飞行器进行了动力学建模；第二部分，分布式串级比例积分PID控制器设计：设计分布式串级比例积分PID控制器，相关技术包括外环位置控制器、姿态解算及内环的姿态控制器设计；第三部分，集群无人机避碰算法设计：对控制器产生的期望速度进行优化，根据邻机的位置和速度产生新的避碰期望速度。
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