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龙图腾网获悉天津大学申请的专利基于方位测量信息多无人机系统非线性鲁棒跟踪控制方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115407661B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-03-18发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211075664.5，技术领域涉及：G05B13/04；该发明授权基于方位测量信息多无人机系统非线性鲁棒跟踪控制方法是由鲜斌;孙文涵设计研发完成，并于2022-09-05向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于方位测量信息多无人机系统非线性鲁棒跟踪控制方法在说明书摘要公布了：本发明涉及本发明属于四旋翼无人机编队控制拘束，为通过对基于方位角信息的无人机编队的抗扰跟踪控制设计研究，针对各无人机只能获取邻机方位信息的情况，提出一种新的非线性控制器以完成多无人机系统的编队形成与跟踪任务，为此本发明，基于方位测量信息多无人机系统非线性鲁棒跟踪控制方法，考虑到无人机系统易受外界扰动影响的特性，采用Leader‑Follower式编队方法,通过引入Leader位置信息来矫正基于方位信息的无人机编队系统的位置漂移，将反步法设计结合自适应设计与鲁棒控制设计，来补偿未知参数与未知外界扰动对多无人机编队系统造成的影响。本发明主要应用于设计制造场合。

本发明授权基于方位测量信息多无人机系统非线性鲁棒跟踪控制方法在权利要求书中公布了：1.一种基于方位测量信息多无人机系统非线性鲁棒跟踪控制方法，其特征是，用图论来描述无人机编队系统，采用Leader-Follower式编队方法，通过引入Leader位置信息来矫正基于方位信息的无人机编队系统的位置漂移，将反步法设计结合自适应设计与鲁棒控制设计，来补偿未知参数与未知外界扰动对多无人机编队系统造成的影响具体步骤是，首先对无人机动力学模型进行分析，一个由n架无人机组成的编队系统,用表示n×m维欧式空间，其中第i架无人机的动力学模型写作如下形式： 和分别表示无人机的位置和线速度,mi为无人机质量，g为重力加速度常数，式1中为t时刻无人机机体坐标系到惯性坐标系下的姿态旋转矩阵,fi为为无人机旋翼产生的总升力,e3＝[001]T,为无人机阻力系数，为无人机所受外界扰动，定义辅助控制输入信号为 则系统动力学模型写为 其次，用图论来描述无人机编队系统：无人机编队中各无人机间的连接关系用无向图G＝V,E表示，其中结点集V＝{1,2,…,n}表示各无人机个体集合,边界集代表各无人机间的连接关系,以i,j∈E表示无人机i测得无人机j相对于自身的方位信息gij,且无人机j为其邻机,即Ni＝{j∈V:i,j∈E}，由无向图的连接特性得,其中方位信息gij定义为： 上式中，||eij||表示两机体间的欧式距离；为一单位向量，通过相机或无线阵列实际测得；定义正交投影矩阵如下： 其中为单位阵；依序将无向图中前nl个节点设置为Leader无人机机对应的节点，其余nf＝n-nl个节点设置为Follower无人机节点，将第一个Follower节点的序号记作nff，即nff＝nl+1，并将图中前nl个节点归于Leader集后nf个节点归于Follower集为保证方位编队队形的唯一性，引入如下方位拉普拉斯阵： 将机体按Leader到Follower的顺序进行排列，将划分为如下形式： 当为非奇异矩阵时，方位编队队形p*t由期望方位与Leader位置唯一决定，之后进行控制器设计，定义无人机i与其邻机之间的势场函数为： 对其沿eij方向求偏导，得： 由此定义无人机i的总势场函数为： 引入变量则系统模型3转化为： 对各Follower无人机设计虚拟速度输入vsit如下： 定义辅助误差变量则11的系统模型改写为： 其中vi＝diag[vixt,viyt,vizt]，vixt,viyt,vizt为无人机在x、y和z方向上的速度,Di＝[Dix,Diy,Diz]T，其中Dix,Diy,Diz为无人机在x、y、z方向上的阻力系数；针对上述系统13，将第i架无人机的控制输入为： 其中，v*为编队整体期望速度； sgn*为符号函数，具体形式如下： 式中为对风阻参数Di的估计值,其更新律为在式16中给出，提出编队控制率： 为正值参数,为更新律，在上述控制律16的作用下，使多无人机系统中各无人机之间的方位角收敛于期望值，各无人机速度收敛于期望速度，完成对目标编队的形成、保持与追踪任务。

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