多无人机协同航迹规划及其控制方法研究

资 源 简 介

多无人机协同航迹规划及其控制方法研究

详 情 说 明

多无人机协同航迹规划及其控制方法是当前智能无人系统领域的重要研究方向。随着无人机应用场景的扩展，单机作业已无法满足复杂任务需求，多机协同成为提升效率的关键技术。

协同航迹规划的核心在于解决三个问题：首先是冲突避免，要确保多机飞行路径无碰撞；其次是任务分配，需根据各机性能合理分配航点；最后是协同优化，通过算法实现整体航程最短或耗时最少。常见的解决思路包括采用Voronoi图进行空域划分、基于遗传算法优化路径、以及应用强化学习实现动态调整。

在控制方法层面，主要采用分布式控制架构。每架无人机作为独立智能体，通过局部通信交换状态信息，结合一致性算法实现编队保持。遇到突发障碍时，可通过动态重规划算法快速生成避障路径。近年来，结合模型预测控制（MPC）的方法展现出较强鲁棒性，能有效处理系统延迟和外部扰动。

该技术的典型应用包括区域搜索、物资投送和编队表演等。未来发展趋势将侧重异构无人机协同、抗干扰通信协议设计以及人机混合决策机制等方向。研究突破将显著提升无人机群在救灾、物流等场景的作业能力。