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龍圖騰網(wǎng)獲悉北京航空航天大學(xué)申請(qǐng)的專利一種基于擾動(dòng)流體的多無(wú)人機(jī)編隊(duì)避障方法獲國(guó)家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號(hào)為：CN119045524B 。

龍圖騰網(wǎng)通過(guò)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-08-26發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請(qǐng)?zhí)?專利號(hào)為：202411163590.X，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G05D1/695；該發(fā)明授權(quán)一種基于擾動(dòng)流體的多無(wú)人機(jī)編隊(duì)避障方法是由王宏倫;張夢(mèng)華;李娜;任斌;楊志遠(yuǎn);李金柏設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2024-08-23向國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請(qǐng)。

本一種基于擾動(dòng)流體的多無(wú)人機(jī)編隊(duì)避障方法在說(shuō)明書摘要公布了：本發(fā)明公開了一種基于擾動(dòng)流體的多無(wú)人機(jī)編隊(duì)避障方法，屬于無(wú)人機(jī)導(dǎo)航制導(dǎo)與控制領(lǐng)域；具體為：獲取所有參與編隊(duì)避撞飛行任務(wù)的無(wú)人機(jī)當(dāng)前的空域綜合信息；對(duì)每架無(wú)人機(jī)分別計(jì)算匯流流速；并依據(jù)各無(wú)人機(jī)和入侵機(jī)當(dāng)前的飛行狀態(tài)，預(yù)測(cè)各自的碰撞風(fēng)險(xiǎn)；然后計(jì)算各無(wú)人機(jī)的適度規(guī)避機(jī)動(dòng)判據(jù)，從而優(yōu)化各無(wú)人機(jī)的IFDS參數(shù)；結(jié)合各無(wú)人機(jī)的匯流流速和IFDS參數(shù)，計(jì)算各自的擾流流速，并進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)約束，得到規(guī)劃過(guò)載和規(guī)劃速度，最后，利用規(guī)劃速度得到各無(wú)人機(jī)對(duì)應(yīng)的下一步期望航路點(diǎn)；下一采樣時(shí)刻重復(fù)上述操作，得到各時(shí)刻的無(wú)人機(jī)編隊(duì)避撞飛行航路規(guī)劃。本發(fā)明提高了編隊(duì)避撞性能，滿足了編隊(duì)避撞飛行對(duì)算法實(shí)時(shí)性的要求。

本發(fā)明授權(quán)一種基于擾動(dòng)流體的多無(wú)人機(jī)編隊(duì)避障方法在權(quán)利要求書中公布了：1.一種基于擾動(dòng)流體的多無(wú)人機(jī)編隊(duì)避障方法，其特征在于，具體包括如下步驟： 步驟一、將參與編隊(duì)避撞飛行任務(wù)的Nu架無(wú)人機(jī)劃分為領(lǐng)航者和架跟隨者，依次編號(hào)后設(shè)定期望編隊(duì)構(gòu)型； 領(lǐng)航者根據(jù)實(shí)際情況人為指定； 步驟二、在多無(wú)人機(jī)執(zhí)行編隊(duì)避撞飛行任務(wù)的過(guò)程中，獲取當(dāng)前的空域綜合信息； 步驟三、針對(duì)當(dāng)前采樣時(shí)刻，判斷編隊(duì)避撞飛行任務(wù)是否完成，如果是，則算法結(jié)束；否則，進(jìn)入步驟四； 任務(wù)完成的條件為領(lǐng)航者到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)以Rd為半徑的鄰域內(nèi)，Rd為目標(biāo)點(diǎn)距離閾值； 步驟四、針對(duì)第i架無(wú)人機(jī)，計(jì)算該無(wú)人機(jī)未考慮避撞的期望速度，即匯流流速； 步驟五、針對(duì)第i架無(wú)人機(jī)，依據(jù)該無(wú)人機(jī)和入侵機(jī)當(dāng)前的飛行狀態(tài)，預(yù)測(cè)該無(wú)人機(jī)的碰撞風(fēng)險(xiǎn)； i＝1,...,Nu；無(wú)人機(jī)的最小安全距離為dmin； 步驟六、基于第i架無(wú)人機(jī)預(yù)測(cè)的碰撞風(fēng)險(xiǎn)，計(jì)算該無(wú)人機(jī)的適度規(guī)避機(jī)動(dòng)判據(jù)； 逃逸距離可被劃分為局部單向逃逸距離局部完全逃逸距離全局單向逃逸距離以及全局完全逃逸距離其中 和分別為第j架入侵機(jī)到達(dá)單向不可規(guī)避區(qū)和完全不可規(guī)避區(qū)的剩余距離； 適度規(guī)避機(jī)動(dòng)判據(jù)為全局完全逃逸距離和全局單向逃逸距離 由于無(wú)人機(jī)應(yīng)避免與任意一架入侵機(jī)發(fā)生碰撞，全局單向完全逃逸距離應(yīng)為局部單向完全逃逸距離的最小值，即： 其中，局部完全逃逸距離計(jì)算公式為： 步驟七、基于第i架無(wú)人機(jī)的適度規(guī)避機(jī)動(dòng)判據(jù)，優(yōu)化該無(wú)人機(jī)的IFDS參數(shù)； IFDS參數(shù)包括：反應(yīng)系數(shù)ρi和方向系數(shù)θi； ρi可表示為： θi可表示為： 方向系數(shù)θi可被離散化為Nθ個(gè)采樣值，每個(gè)采樣值對(duì)應(yīng)于一個(gè)規(guī)劃過(guò)載ni，最優(yōu)過(guò)載和規(guī)劃過(guò)載ni之間的夾角ζ表示為： 步驟八、結(jié)合第i架無(wú)人機(jī)的匯流流速和IFDS參數(shù)，計(jì)算該無(wú)人機(jī)的擾流流速，即考慮避撞的無(wú)人機(jī)期望速度； 將各個(gè)障礙物的反應(yīng)系數(shù)和方向系數(shù)取為相同值，即考慮障礙物運(yùn)動(dòng)的情況，使用總和擾動(dòng)矩陣修正匯流流速可獲得如下擾動(dòng)流場(chǎng)流速 其中，為障礙物速度的加權(quán)和；upi為第i架無(wú)人機(jī)的匯流流速； 步驟九、對(duì)擾流流場(chǎng)流速進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)約束，得到約束后的過(guò)載作為控制輸入規(guī)劃過(guò)載ni，進(jìn)而得到該無(wú)人機(jī)可行的實(shí)際規(guī)劃速度vi； 步驟十、利用第i架無(wú)人機(jī)的規(guī)劃速度vi得到該無(wú)人機(jī)對(duì)應(yīng)的下一步期望航路點(diǎn)； 無(wú)人機(jī)i的下一步期望航路點(diǎn)記為pi,next，其表達(dá)式為： pi,next＝pi+vi·ΔT7 pi為第i架無(wú)人機(jī)的位置； 步驟十一、返回步驟二，進(jìn)行下一采樣時(shí)刻的無(wú)人機(jī)編隊(duì)避撞飛行航路規(guī)劃。

如需購(gòu)買、轉(zhuǎn)讓、實(shí)施、許可或投資類似專利技術(shù)，可聯(lián)系本專利的申請(qǐng)人或?qū)＠麢?quán)人北京航空航天大學(xué)，其通訊地址為：100191 北京市海淀區(qū)學(xué)院路37號(hào)；或者聯(lián)系龍圖騰網(wǎng)官方客服，聯(lián)系龍圖騰網(wǎng)可撥打電話0551-65771310或微信搜索“龍圖騰網(wǎng)”。