Групповое управление беспилотными летательными аппаратами на основе метода пространства относительных состояний

Решена задача группового управления беспилотными летательными аппаратами (БПЛА) самолетного типа с помощью метода пространства относительных состояний. При использовании данного многоагентного подхода строй БПЛА становится децентрализованной градиентной динамической системой, и функциональный порядок системы генерируется в результате взаимодействия ее агентов. Решение было проверено в среде MATLAB/Simulink с использованием реалистичных нелинейных динамических моделей летательных аппаратов.

беспилотный летательный аппарат, полет строем, групповое управление БПЛА, многоагентная система, градиентная динамическая система, UAVcontrol, UAVgroup control, UAV formation, multi-agent system, decentralized control, gradient system

1. Sundaram B., Palaniswami M., Reddy S., Sinickas M. Radar localization with multiple unmanned aerial vehicles using support vector regression // Intelligent sensing and information processing. 2005. P. 232-237.

2. Chandra R. S., Breheny S. H., D'Andrea R. Antenna array synthesis with clusters of unmanned aerial vehicles // Auto-matica. 2008. Vol. 44. P. 1976-1984.

3. Garza J., Panduro M. A., Reyna A., Romero G., del Rio C. Design of UAVs-based 3D antenna arrays for a maximum performance in terms of directivity and SLL // International Journal of Antennas and Propagation. 2016.

4. Coopmans C., Stark B., Jensen A., Chen Y. Q., McKee M. Cyber-physical systems enabled by small unmanned aerial vehicles. In: K. P. Valavanis, G. J. Vachtsevanos (Eds.), Handbook of unmanned aerial vehicles. Dordrecht; Heidelberg; New York; London: Springer, 2015, P. 2835-2860.

5. Wilson D. B., Goktogan A. H., Sukkarieh S. A vision based relative navigation framework for formation flight // IEEE International conference on robotics and automation (ICRA). 2015. P. 4988-4995.

6. Binetti P., Ariyur K. B., Krstic M., Bernelli F. Formation flight optimization using extremum seeking feedback // Journal of guidance, control, and dynamics. 2003. Vol. 26 (1). P. 132-142.

7. Зенкевич С. Л., Галустян Н. К. Децентрализованное управление группой квадрокоптеров // Мехатроника, автоматизация, управление. 2016. № 11. C. 774-782.

8. Ivanov D., Kaliaev I., Kapustjan S. Formation task in a group of quadrotors // Robot Intelligence Technology and Applications 3. Springer International Publishing, 2015. P. 183-191.

9. Paul T., Krogstad T. R., Gravdahl J. T. Modelling of UAV formation flight using 3D potential field // Simulation Modelling Practice and Theory. 2008. Vol. 16 (9). P. 1453-1462.

10. Park C., Cho N., Lee K., Kim Y. Formation flight of multiple UAVs using onboard information sharing // Sensors. 2015. Vol. 15. P. 17397-17419.

11. Beard R. W., Lawton J., Hadaegh F. Y. A coordination architecture for formation control // IEEE transactions on control systems technology. 2001. Vol. 9 (6). P. 777-790.

12. Гайдук А. Р. Управление группой БЛА с ограничением на управление и переменные состояния // Мехатроника, автоматизация, управление. 2012. № 7. C. 52-57.

13. Beard R. W., McLain T. W. Small unmanned aircraft: theory and practice. Princeton and Oxford: Princeton University Press, 2012.

14. Yuasa H., Ito M. Coordination of many oscillators and generation of locomotory patterns // Biological Cybernetics. 1990. Vol. 63 (3). P. 177-184.

15. Yamaguchi H., Arai T. Distributed and autonomous control method for generating shape of multiple mobile robot group // IEEE/RSJ/GI International conference on intelligent robots and systems IROS'94. 1994. Vol. 2. P. 800-807.