摘要：针对异空域场景下飞行器集群协同导航问题,提出了一种结合时差几何精度因子(TD-GDOP)与改进的协同粒子群优化(ICPSO)算法的异空域飞行器集群构型优化方案。首先,根据飞行器集群间的信号到达时间差建立协同导航模型,在此基础上定义了时差几何精度因子,并将其作为适应度函数,设计了异空域飞行器集群构型优化方案,利用改进的协同粒子群优化算法对异空域分布的基准飞行器集群构型进行优化,提高了对卫星拒止区域内待辅助飞行器的协同定位性能。仿真结果表明,相较于未进行构型优化与利用传统粒子群算法进行构型优化的协同导航方案,所提方案将三架待辅助飞行器的平均协同定位精度分别提升了70.4%及57.0%。

摘要：为了更有效地对飞行器集群协同制导与控制技术进行研究,分析了国内外近年来飞行器半实物仿真技术的发展现状,设计了一种飞行器集群协同仿真系统,采用分布式架构,可以通过实时网络扩展节点仿真计算机和飞控计算机,满足大规模飞行器集群的仿真试验的需求,并详细描述了仿真系统的硬件架构、软件系统和模型设计。结果表明该仿真系统实时性好、扩展方便,可以作为飞行器集群协同仿真的技术验证平台。

摘要：组网是卫星、无人机等飞行器集群实现协同的基础。传统自组织组网技术针对地面随机移动场景设计,不适用于拓扑和传输根据任务变化的飞行器集群场景,为此设计了一种管理与任务分离的组网方法,将网络分为管理面和任务面两个逻辑层面,管理面负责拓扑发现、路由建立、任务规划等基础组网功能,任务面负责任务执行过程中的数据传输功能。管理面和任务面实行不同的组网策略,从而使得网络的传输性能根据管理和任务执行的不同需求进行优化,以减少协议开销及降低传输自干扰。

摘要：集群飞行器协同打击能增加整体作战效能,然而飞行器密集飞行面临机翼尾涡导致的飞行安全问题。针对集群协同打击过程中尾涡气动耦合效应会引起邻机产生过大诱导滚转力矩所导致的飞行安全问题,提出了一种机翼尾涡作用下能够满足飞行器集群飞行安全约束的协同打击策略。建立了飞行器集群密集飞行过程中机翼尾涡效应危险区域模型,并分析了尾涡诱导速度及其导致的诱导滚转力矩规律,在此基础上设计了基于改进人工势场斥力函数的尾涡危险区域规避机动策略;基于预估攻击时间一致性误差变量,设计了分布式时间协同制导律,保证所有飞行器的打击时间能够在有限时间内达到一致,并基于李雅普诺夫稳定性理论给出系统攻击时间误差的稳定性证明。仿真结果表明,所提出的考虑尾涡效应飞行安全约束的协同打击策略能够有效降低飞行器密集飞行时受到的尾涡干扰,既保证了飞行器集群飞行安全,又确保了集群协同打击的时空一致性。