摘要：多智能体一致性协调控制的最终收敛状态受限于通信拓扑结构与边的权值,而收敛状态的不同进一步影响多智能体趋同的速度.为实现拓扑结构与协调收敛状态解耦,保证最短时间实现一致性,本文设计一种输入受限线性多智能体分布式协调控制策略.首先基于Helly定理证明了n个输入受限线性多智能体系统在d(n>d)维协调空间上的最短时间一致性协调状态和收敛时间唯一存在,并取决于其中至多d+1个智能体.当找到该d+1个起决定作用的智能体后,即可得到所有智能体的最短时间一致性状态.根据此定理,设计一种新的分布式协调算法使得各个智能体知道起决定作用的智能体,进而计算得到协调收敛状态与收敛时间,随后各个智能体独立设计含终端时间和终端状态约束的局部最优控制律,保证最短时间一致性实现.最后在二阶线性多智能体系统上进行仿真验证.仿真结果验证了分布式算法的可行性,并且当协调状态维度远小于智能体数量时,计算量明显减少,计算速度显著增加.

摘要：基于最大化目标位置估计精度,针对两架无人机(UAV)仅有角度测量的情况,提出一种新的协同随机运动目标standoff跟踪控制方法.以目标位置估计均方根误差(RSME)作为性能指标,建立其与UAV观测几何构型之间的关系模型,进而确定了最优跟踪时UAV最优观测几何构型.采用扩展信息滤波实现目标状态的融合估计;考虑平台性能、碰撞规避、安全距离等约束条件,采用非线性模型预测控制(NMPC)实现UAV协同分布式在线优化控制.仿真结果表明该算法在确保最优观测构型和跟踪精度的同时有效地提高了算法实时性.

摘要：针对升力式高超声速飞行器再入可达区计算问题,提出了一种粒子群优化(PSO)和倾侧角反转相结合的混合求解方案。为了减小待优化变量的搜寻空间,设计了一种参数化的倾侧角剖面,利用约束PSO算法求解满足再入过程约束和末端约束的最优滑翔轨迹。通过倾侧角正向和逆向反转逻辑直接生成倾侧角指令集合,进而实现高超声速飞行器再入可达区的快速估算。高升阻比再入滑翔飞行器CAV-H仿真实例表明,该混合优化求解方案易于实现且无需预估参数初值,具有良好的可操作性。

摘要：为解决信息不完备条件下的无人作战飞机(UCAV,Unmanned Combat Air Vehicle)战术决策问题,提出一种基于灰色区间关联的UCAV自主战术决策方法.依照作战任务要求选取决策要素,建立UCAV决策推理的规则库.构建不完备信息模型,并基于灰色区间关联理论给出UCAV战术决策模型;设计冲突消解算法,有效解决不完备信息导致的推理失效问题.仿真实例模拟了决策过程,验证了该方法在解决UCAV战术决策问题上的可行性和在化解规则匹配冲突方面的有效性.仿真结果表明,该方法能够应对决策要素不确定性较大的情况,并给出合理的战术行为推理结果.

摘要：在分布式通信和增广比例导引的基础上,基于网络同步原理设计了一种多导弹拦截机动目标的分布式协同制导律.该分布式协同制导律由导弹本地导引律和分布式协调策略两部分组成:本地导引律由增广比例导引得到;基于网络同步原理设计了导弹之间的分布式协调策略,实现多弹对机动目标的同时协同攻击.该分布式协同制导律只需要视距内相邻导弹之间传输状态信息,具有通信量小、可扩展性好等特点.仿真结果表明多弹网络系统采用该制导律能够有效地协同攻击机动目标.

摘要：针对升力式高超声速飞行器再入滑翔侧向制导问题,提出了一种考虑禁飞区规避的预测校正制导方法.纵向制导采用落点误差预测与指令校正相结合的方式,不断更新倾侧角的幅值,实时修正轨迹纵程.侧向制导设计了一种倾侧角反转逻辑的切换机制,利用航向角误差走廊和航向角导向区域控制飞行器的侧向运动.CAV-H再入滑翔飞行器制导仿真实例表明,该方法不依赖于标准再入轨迹,能够导引飞行器规避禁飞区约束.Monte Carlo仿真验证表明,在随机初始扰动和误差存在的情况下,该制导方法具有良好的鲁棒性.

摘要：针对升力式高超声速飞行器再入滑翔制导问题,提出了一种基于倾侧角反馈控制的预测校正制导方法。该算法不依赖于传统的准平衡滑翔条件(QEGC),能够抑制再入滑翔飞行过程中产生的周期性轨迹震荡现象。纵向制导采用落点预测与指令校正相结合的方法,通过设计倾侧角反馈控制律对飞行器的高度变化率进行实时修正;侧向制导兼顾考虑横程误差和航向角误差对制导指令的影响,设计了一种基于归一化误差走廊的倾侧角反转逻辑,实现了飞行器的侧向运动控制。CAV-H高超声速飞行器制导仿真实例表明,该制导方法有效地抑制了再入滑翔轨迹的周期性震荡,导引飞行器完成平稳再入飞行。Monte Carlo仿真验证表明,在多种扰动和误差存在的情况下,该制导方法具有良好的鲁棒性。