| 基于微分几何与李群的无人机编队会合方法 |
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| 引用本文： | 李杰,彭双春,安宏雷,相晓嘉,沈林成. 基于微分几何与李群的无人机编队会合方法[J]. 国防科技大学学报, 2013, 35(6): 157-164 |
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| 作者姓名： | 李杰 彭双春 安宏雷 相晓嘉 沈林成 |
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| 作者单位： | 机电工程与自动化学院无人系统所1室,国防科技大学 航天科学与工程学院,机电工程与自动化学院无人系统所3室,机电工程与自动化学院无人系统所1室,机电工程与自动化学院 |
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| 基金项目： | 湖南省研究生科研创新资助项目(CX2010B011) |
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| 摘 要： | 在领航-跟随编队模式下，设计了一种基于追缉策略的无人机编队会合方法。首先，基于微分几何曲线论和弗雷涅-塞雷标架建立了无人机非解耦三维运动模型，其中将曲率和挠率作为控制量；结合该模型给出了无人机三维编队会合问题的数学描述，它将导弹制导问题中的终端落角约束映射为编队会合问题中僚机的航迹倾角约束，同时引入额外的航迹方位角约束；然后使用特殊正交群的元素来度量长僚机方向偏差，并通过局部坐标映射将其映射为对应李代数空间中的旋量；接着，基于该旋量设计了编队会合几何导引律，并给出相应的曲率和挠率控制指令；最后，分别在长机稳定平飞和转弯机动条件下进行了多机编队会合数字仿真实验，仿真结果显示僚机能够有效地跟踪长机航向并收敛至指定位形，说明了方法的有效性。
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| 关 键 词： | 无人机 编队会合 微分几何 李群 几何控制 |
| 收稿时间： | 2013-03-14 |
| 修稿时间： | 2013-05-08 |
UAVs formation rendezvous method based on differential geometry and Lie group |
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| LI Jie,PENG Shuangchun,AN Honglei,XIANG Xiaojia and SHEN Lincheng. UAVs formation rendezvous method based on differential geometry and Lie group[J]. Journal of National University of Defense Technology, 2013, 35(6): 157-164 |
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| Authors: | LI Jie PENG Shuangchun AN Honglei XIANG Xiaojia SHEN Lincheng |
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| Affiliation: | 1.College of Mechatronic Engineering and Automation, National University of Defense Technology, Changsha 410073, China;2.College of Aerospace Science and Engineering, National University of Defense Technology, Changsha 410073, China;1.College of Mechatronic Engineering and Automation, National University of Defense Technology, Changsha 410073, China;1.College of Mechatronic Engineering and Automation, National University of Defense Technology, Changsha 410073, China;1.College of Mechatronic Engineering and Automation, National University of Defense Technology, Changsha 410073, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | unmanned aerial vehicle formation rendezvous differential geometry Lie group geometric control. |
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