无人机“蜂群”协同控制及自主避技术
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2024-08-12
蜂群
控制
无人
自主
技术
避障
机蜂群
协同
成员
算法
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干 货 分 享 | 无 人 机 “ 蜂 群 ” 协 同 控 制 与 自 主 避 技 术
概述
随着常规无人机技术逐渐成熟，无人机系统（ UAS）的发展潮流转向集群化、特异化。
为了在战术战略层面重新获得非对称优势，美国国防部 错误！未找到引用源。 、美国空军分
别提出了未来若干年无人系统发展规划， 其中以小型无人机组成 “蜂群” 执行任务是重点发
展方向之一。 为了使用无人机蜂群进行诸如协同侦查、 协同打击任务， 蜂群需具备良好的整
体行为控制能力，保证其在飞行过程中能够保持蜂群构型的稳定、蜂群成员间的安全距离，
并自主规避飞行路线上的动静态障碍物， 因此无人机 “蜂群” 协同控制与自主避障是最基础
的核心技术。
针对这一需求，恒润科技集团北京润科通用技术有限公司（以下简称“润科通用”）自
主研发并成功攻关无人机蜂群协同控制与自主避障技术， 可以提供核心算法协助客户实现蜂
群控制能力、战术战略任务效能仿真能力。
无人机“蜂群”协同控制与自主避障技术特点
无人机蜂群协同控制与自主避障技术聚焦两个及以上无人机的编队构型控制、 自主避障
等问题，自主实现蜂群无人机各成员间导航与控制， 使得蜂群成为一个整体执行上层系统分
配的任务。无人机蜂群协同控制与自主避障技术的特点包括：
对蜂群的控制只需类似单机无人机的简单指令
蜂群可以自动规避动静态障碍物
避免蜂群成员间自主避撞
蜂群可以再拆分成小蜂群执行多个任务
蜂群成员通信拓扑动态可变，且仅需临近通信能力
可保证蜂群成员间运动的一致性
蜂群无需领航者，鲁棒性强
系统算法适用于任意数量无人机成员
可应用于二维平面编队和三维立体编队
润科通用研发的无人机蜂群协同控制与自主避障技术基于 Matlab/Simulink 进行算法
建模，算法 在数字环境下 进行充分 仿真验 证，保 证算法的 有效性 与鲁棒 性。基于
Matlab/Simulink 得到的算法模型可以通过代码自动生成的方式自动生成 C、C++ 等形式的
实时代码，并将其应用于半物理仿真及真实飞控计算机中。
无人机蜂群协同控制与自主避障技术包括三个核心功能： 蜂群构型控制、 蜂群自主避障、
蜂群任务分配。
1. 无人机蜂群编队构型控制
无人机蜂群编队构型控制算法以
蜂群/控制/无人/自主/技术/避障/机蜂群/协同/成员/算法/
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