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一种无人机编队控制方法及系统
本发明涉及无人机控制技术领域,提出一种无人机编队控制方法及系统。该方法包括:根据无人机集群的多个无人机的全局路径生成多个无人机飞行走廊;根据所述无人机飞行走廊与无人机集群的主无人机的全局路径之间的包含关系,确定无人机是否...
刘晗笑魏轩李骏承汪小帆彭艳宋锐柳春任肖强
一种多无人机编队控制方法及其系统
本发明公开了一种多无人机编队控制方法及其系统,涉及无人机控制技术领域。本发明首先定义通信拓扑结构,然后根据通信拓扑结构初始化无人机数量与通信权重,接着建立编队控制模型,并更新编队任务以及无人机的位姿信息,通过编队控制律计...
夏克文周世恩范书瑞王莉张艳邢文硕
基于丢包补偿的无人机编队通信方法
本发明公开了基于丢包补偿的无人机编队通信方法,属于无人机通信技术领域,该方法包括无人机编队中各无人机通过机间通信获取其他无人机的状态信息;当机间通信产生丢包时,利用历史时刻的速度信息对位置信息进行补偿;以补偿后的位置信息...
刘滔邵元培程艳青陈志刚何磊侯金鑫陈海卢德勇张彬周铸
基于融合课程思想MADDPG的无人机编队控制
2025年
多智能体深度确定性梯度(MADDPG)算法由深度确定性策略梯度(DDPG)算法扩展而来,专门针对多智能体环境设计,算法中每个智能体不仅考虑自身的观察和行动,还考虑其他智能体的策略,以更好地进行集体决策,这种设计显著提升了其在复杂、多变的环境中的性能和稳定性。基于MADDPG算法框架,设计算法的网络结构、状态空间、动作空间和奖励函数,实现无人机编队控制。为解决多智能体算法收敛困难的问题,训练过程中使用课程强化学习将任务进行阶段分解,针对每次任务不同,设计层次递进的奖励函数,并使用人工势场思想设计稠密奖励,使得训练难度大大降低。在自主搭建的软件在环(SITL)仿真环境中,通过消融、对照实验,验证了MADDPG算法在多智能体环境中的有效性和稳定性。最后进行实机实验,在现实环境中进一步验证了所设计算法的实用性。
吴凯峰刘磊刘晨梁成庆
关键词:无人机编队课程学习
基于风速估计的无人机编队协同导航仿真
2025年
无人机依赖纯惯导将产生累计误差,多普勒测速仪(DVL)和大气数据系统(ADS)可修正惯导误差实现组合导航。组合导航中ADS量测包含的风速需加以估计并去除。针对上述问题提出一种主从式无人机编队协同导航方案;长机通过SINS/DVL/ADS进行自身导航,同时利用DVL和ADS量测信息进行风速估计;僚机接收长机的风速估计信息,实现SINS/ADS组合导航。建立算法模型,并进行了仿真验证。仿真结果表明,长机和僚机速度和高度误差收敛;水平误差发散有效延缓,长机和僚机水平误差精度较纯惯导提升42.8%和40.5%;可满足无人机编队短时间飞行导航精度需求。
鲁航姜涛田德宇
关键词:无人机编队协同导航
基于MIX-MAPPO算法的多无人机编队控制
2025年
单一无人机无法有效处理复杂的多任务场景,而无人机编队解决这方面问题具有显著优势。为了满足多任务场景和面向任务的编队聚集以及运行中编队队形保持的需求,设计了一种基于门格海绵分形的无人机编队模型。同时,采用多智能体近端策略优化算法(MAPPO)、近端策略优化算法(PPO)和注意力机制来训练编队控制策略,简化无人机编队模型的建立,根据无人机对其他无人机的关注为所有输入分配权重,增强其在动态环境中的适应性。针对MAPPO算法收敛速度慢和对多个智能体适应性有限的问题,提出了一种基于门格海绵分形结构的MIX-MAPPO算法。实验结果表明,与DDPG、PPO、MADDPG和MAPPO等算法相比,该方法不但成功地实现了稳定的编队,而且具有明显更快的收敛速度和更高的奖励值,说明了MIX-MAPPO算法在编队集群控制领域的优越性。
康家境吴杰宏
关键词:无人机编队编队保持
基于运动约束的无人机编队一致性优化算法
2025年
针对无人机运动约束下的编队任务研究标准二阶一致性控制算法的优化问题。首先,结合编队信息,基于虚拟结构法思想,设计含虚拟参考点的二阶一致性编队控制算法,使得编队收敛于指定队形,解决标准二阶一致性控制算法的收敛状态与各无人机初值有关以及收敛位置趋于一致的问题,得到编队渐近收敛的条件。其次,引入饱和函数得到运动约束条件下的渐近收敛的二阶一致性编队控制算法,设计无人机编队高度、航向、速度通道控制器。最后,设计无人机编队队形集结仿真实验,对比相同饱和函数不同一致性方法的编队控制算法、相同一致性方法不同饱和函数的编队控制算法,验证了优化算法的有效性和快速性。
刘金鑫盛蔚张玉民
关键词:无人机编队饱和函数
基于SPER-TD3的无人机编队三维航迹规划
2025年
复杂地形条件下,基于深度强化学习的无人机编队航迹规划可以完成无人机编队的轨迹寻优,路径长度和环境适应性均优于传统启发式算法,但仍存在训练稳定性不足、规划实时性差等问题.面向领航者-跟随者模式的无人机集群,本文提出了一种基于SPER-TD3算法的无人机编队实时三维航迹规划方法.首先,将基于SumTree的优先经验回放机制融入TD3算法,设计了SPER-TD3算法,确定无人机编队的轨迹;然后,使用基于角度队形控制方法优化跟随者的飞行轨迹,并应用动态轨迹平滑算法优化转向角.为了加快SPER-TD3算法的训练收敛速度和稳定性,解决长时间依赖性问题,设计了结合LSTM、自注意力机制以及多重感知机的网络模型结构.在多种障碍物环境下进行了仿真实验,结果表明,所提方法在轨迹安全覆盖率、飞行路径平滑度、成功率、奖励大小等方面综合表现优于8种主流的深度强化学习算法,其重要性综合评估值比当前方法提升8.5%–72.9%不等,且训练稳定性最佳.
彭博王晓波魏祥麟成洁秦华旺范建华
关键词:三维环境实时性
一种集群无人机编队车载快速起降平台装置
本发明公开了一种集群无人机编队车载快速起降平台装置,包括车载移动平台、充电与维护系统、集群编队控制模块。车载移动平台包括多个无人机起降子平台,设有自主起降无人机机舱,通过内嵌合页电机进行驱动,可向后和左右展开,形成多层串...
张岩辉陈伟芳杨华陈烨斯王超然王昭磊
一种基于一致性算法的多无人机编队控制方法
本发明提供了一种基于一致性算法的多无人机编队控制方法,包括:建立包含无人机编号、交互关系的集群编队通信拓扑关系矩阵;建立包含无人机编号、预定位置坐标的集群编队队形描述矩阵;采用一致性算法,基于集群编队通信拓扑关系矩阵和集...
盛达夫焦壮高峰张长松胡荣海尚梦影方昕

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胡笑旋
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供职机构:合肥工业大学
研究主题:卫星 多无人机 无人机编队 信息交互 卫星资源
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作品数:466被引量:182H指数:9
供职机构:合肥工业大学
研究主题:多无人机 信息交互 无人机编队 卫星 时间窗