雁群编队控制算法

资 源 简 介

雁群编队控制算法

详 情 说 明

雁群编队控制算法是一种受自然界大雁迁徙启发的分布式协同飞行技术，广泛应用于无人机集群控制领域。该算法通过模拟大雁V字编队的三大核心机制实现自主协同：

动态领导机制：采用虚拟领头雁动态轮换策略，避免单点故障。每架无人机通过局部通信感知邻居状态，当检测到领头无人机异常时，系统自动触发领导权交接。

空气动力学耦合：编队中的每架无人机通过计算前向同伴产生的尾涡升力，动态调整自身位置以降低能耗。这种位置优化使得后续无人机可节省约23%的动力输出。

分布式避碰规则：基于改进的Boid模型实现三维防碰撞，每架无人机同时遵循三个基本原则：分离（避免拥挤）、对齐（保持航向一致）、聚合（维持队形中心）。通过PID控制器实时调节这三个力的权重系数。

该算法在无人机集群中展现出良好的拓展性，无论是10架还是1000架规模的编队，其通信开销仅与局部邻居数量成正比。实验表明，相比传统中心化控制，该算法在通信中断30%的情况下仍能保持队形完整。