基于联盟的无人机集群避障方法

摘要

无人机集群的避障行为作为群体行为的一种,在国内外得到了广泛的研究和应用。针对切换拓扑结构下的集群避障控制问题,设计了仅需个别无人机获取虚拟长机信息的集群避障方法。通过对无人机集群划分联盟,选出集群子网中的导航信息无人机来获取虚拟长机的信息,在避障时可保证集群的连通性。在此基础上,通过对集群中各导航信息无人机施加一个垂直于虚拟长机运动轨迹的额外排斥力,并将虚拟长机对导航信息无人机的引导力权值因子进行设计,使其成为与虚拟长机和导航信息无人机距离相关的自适应因子。不但保证集群在面对较大障碍物时能有效地进行避障,而且解决了传统人工势场避障方法中存在的局部极小值问题。仿真结果表明了所建模型的合理性和求解方法的有效性。