Large-Scale Fixed-Wing UAV Swarm System Control With Collision Avoidance and Formation Maneuver

群体行为 避碰 可扩展性 计算机科学 固定翼 航程(航空) 群机器人 控制理论(社会学) 理论(学习稳定性) 碰撞 控制工程 模拟 工程类 控制(管理) 人工智能 航空航天工程 数据库 机器学习 计算机安全
作者
Jiacheng Li,Yangwang Fang,Haoyun Cheng,Zhikai Wang,Zihao Wu,Mengjie Zeng
出处
期刊:IEEE Systems Journal [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:17 (1): 744-755 被引量:22
标识
DOI:10.1109/jsyst.2022.3212068
摘要

In this article, a distributed control algorithm for a large-scale fixed-wing unmanned aerial vehicle (UAV) swarm system of collision avoidance and formation maneuver is proposed, which can meet the demands of a dense swarm with collaborative autonomy. First, a novel structure of a swarm is introduced, which can provide the reserved maneuverable space for UAVs during the flight. Besides, inspired by the movement of bird flocks, the light transmission model is proposed to improve the conventional potential field functions, which can realize the UAV swarm with the capability of repulsion in the short-range, speed and position cooperation in the middle range, and attraction in the remote range. Then, the distributed control architecture and the control algorithm of UAVs are designed, and the stability of the swarm is proved correspondingly. In the end, several numerical simulation results show the effectiveness and superiority of the proposed method, which illustrates the distributed control architecture of the swarm system to be more adaptable, stable, and scalable. Therefore, the proposed control algorithm provides strong theoretical support for the actual application in a large-scale fixed-wing UAV swarm system collaborative autonomy.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
矮小的万声完成签到,获得积分10
刚刚
万能图书馆应助逢考必过采纳,获得10
刚刚
飞飞完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
哈哈完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
小盆呐完成签到,获得积分10
1秒前
晋姝发布了新的文献求助10
1秒前
shyx完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
小L发布了新的文献求助10
2秒前
无情海完成签到 ,获得积分10
2秒前
思源应助小殷采纳,获得10
2秒前
2秒前
Li发布了新的文献求助10
2秒前
无限的滑板完成签到,获得积分20
3秒前
星辰大海应助牛战士采纳,获得10
3秒前
科研通AI6.1应助MYSHOW采纳,获得10
3秒前
zzz完成签到,获得积分10
3秒前
Shuey完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
董晴发布了新的文献求助20
4秒前
5秒前
pretty完成签到,获得积分10
5秒前
AN完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
6秒前
搜集达人应助沐沐采纳,获得10
6秒前
Yj完成签到,获得积分10
6秒前
巴巴塔发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
uupp完成签到,获得积分10
6秒前
李根苗发布了新的文献求助10
6秒前
杨蕙宁完成签到,获得积分10
7秒前
情怀应助11采纳,获得10
8秒前
零下十五度完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
shubido完成签到,获得积分10
8秒前
李李完成签到,获得积分10
8秒前
二水发布了新的文献求助10
9秒前
高分求助中
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
久松真一著作集〈第5巻〉禅と芸術 500
Fundamentals of Modern Mathematics: A Practical Review (Dover Books on Mathematics) 500
Cold War Transcended: Australia's China Policy, 1949-1990 470
Cybercrime: The Transformation of Crime in the Information Age, 2nd Edition 400
Moore's Clinically Oriented Anatomy 10th Edition 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6616224
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8380810
关于积分的说明 17929178
捐赠科研通 5784747
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2959508
邀请新用户注册赠送积分活动 1934716
关于科研通互助平台的介绍 1838740