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申请/专利权人：西北工业大学

摘要：本发明针对目前理论研究尚不充分的低成本异质编队协同定位技术，公开了一种单领队异质低成本无人飞行器编队协同定位方法。该方法首先构建领队‑跟随架构下的数据链通信关系，在此基础上根据数据链测得的无人飞行器间相对距离构建非线性方程组，利用结合惯性导航信息的粒子群方法求解编队中低成本无人飞行器位置。该方法所解算的协同定位信息可施用于多种类型协同任务，适用性良好，可通过改进搜索方法提升解算速度和精度，易于配合各种集中式协同任务的需求。

主权项：1.一种单领队异质低成本无人飞行器编队协同定位方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、构建单领队低成本异质无人飞行器编队数据链通信网络：高性能领队M0实时更新准确位置坐标为x0，y0，z0；7个装配有低成本惯性导航系统的跟随飞行器依次记为Mii＝1，2，...，7，对应真实坐标位置未知记为xi，yi，zi；低成本无人飞行器装配误差上界为Em惯性导航系统，可以实现自身的粗略定位，记为单领队保证与所有编队跟随飞行器之间的联通，7个编队跟随无人飞行器之间保证无向全连通，即无人飞行器编队所有飞行器间距均可通过数据链测距获取并传递至领队进行计算处理；数据链测量获得飞行器间距为Rij，i≠j，i，j＝0，1，...，7，其中Rij＝Rji；步骤二、构建单领队低成本异质无人飞行器编队协同定位方程组：首先，令X＝x1，x2，...，x7，y1，...，y7，z1，...，z7，整理异质无人飞行器编队协同定位非线性向量如下 其中i＞j，i＝1,2，...，7，j＝0，1，...，6；记 其中i＞j，i＝1,2，...，7，j＝0，1，...，6；则优化代价函数为 从而将求解非线性方程组2的问题转化为求X使得代价函数达到最小的非线性优化问题；步骤三、基于惯组测量信息的粒子群协同定位解算，获取编队中低成本低精度无人飞行器的位置，其具体过程为：结合惯性导航系统测量得到的低成本无人飞行器位置信息，利用粒子群算法搜索低成本无人飞行器位置实现飞行编队协同定位，具体包括如下过程：首先，算法参数初始化；待初始化参数如下：种群数量gnum；粒子速度v，粒子最大速度迭代相关参数h和Mmax，分别为迭代次数和迭代次数上限；算法停止精度要求参数pe和ge，分别表示个体精度和群体精度；学习因子为l1和l2；权重参数为分别表示权重、权重上界和权重下界；其次，初始化粒子群在以当前惯性导航系统测量位置为球心、惯性导航系统误差上界Em为半径的球形空间内随机生成gnum个粒子；再者，进行计算更新粒子经过的最优位置和种群经历过的最优位置分别为Pb和Gb，通过比较当前Pb和Gb与自身历史最好的Pb和Gb，若更优则更新Pb和Gb；进一步，更新粒子位置和速度生成随机数rr1和rr2，按以下公式更新粒子位置和速度 判断当前结果是否满足停止条件 满足或达到迭代上限则停止搜索，得到协同定位结果，不满足则继续迭代。

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百度查询： 西北工业大学 一种单领队异质低成本无人飞行器编队协同定位方法