基于約束跟隨的無人戰(zhàn)車編隊(duì)控制*

王銀龍，王修業(yè)，孫芹芹，陳 雨，王宗范

（南京理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，南京 210094）

0 引言

隨著傳感器技術(shù)和智能制造行業(yè)的發(fā)展，無人化設(shè)備被應(yīng)用在多種領(lǐng)域中。在軍事領(lǐng)域中，無人戰(zhàn)車作為主要的地面無人作戰(zhàn)平臺(tái)，可以出色地執(zhí)行作戰(zhàn)任務(wù)和偵察任務(wù)，減少人員的傷亡，其發(fā)展水平將會(huì)直接影響國家的軍事水平。近年來，多智能體編隊(duì)控制的研究逐漸成為熱點(diǎn)［1-5］。相比于單輛無人戰(zhàn)車，無人戰(zhàn)車編隊(duì)系統(tǒng)具有諸多優(yōu)點(diǎn)。針對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)上的偵察任務(wù)，利用搭載視覺云臺(tái)的無人戰(zhàn)車編隊(duì)具有偵察效率更高、偵察覆蓋面更廣等優(yōu)點(diǎn)。而在作戰(zhàn)任務(wù)中，利用無人戰(zhàn)車編隊(duì)可以有效提升打擊效率，提高單一無人戰(zhàn)車的戰(zhàn)斗力，從而保留我方的有生力量。另外，當(dāng)多無人戰(zhàn)車不采用編隊(duì)控制方法時(shí)，針對(duì)多無人戰(zhàn)車分別進(jìn)行控制，將會(huì)提高控制難度和復(fù)雜程度，降低控制的穩(wěn)定性。因此，針對(duì)無人戰(zhàn)車編隊(duì)的研究具有重要的戰(zhàn)略意義。

目前國內(nèi)外在編隊(duì)控制研究上取得了一定的成果，主要的研究方法為：虛擬結(jié)構(gòu)法［6-9］、基于行為法［10-12］和領(lǐng)航-跟隨法［13-16］，其中，領(lǐng)航-跟隨法是目前應(yīng)用最為廣泛的編隊(duì)控制方法。WANG 等將領(lǐng)航-跟隨法應(yīng)用于機(jī)器人的編隊(duì)當(dāng)中，解決了自移動(dòng)機(jī)器人形成船隊(duì)導(dǎo)航策略的問題［17］。MOHAMMAD A 等基于領(lǐng)導(dǎo)-跟隨法提出了無需信息交互的無人機(jī)控制策略，并基于傳感器獲得的距離以及角度等信息，最終設(shè)計(jì)了穩(wěn)定性良好的非線性估計(jì)器以及控制器［18］?！?br>