本发明涉及一种基于相对信息的多无人机群体分布式编队控制方法，属于制导控制领域。
背景技术：
1、旋翼无人机控制问题通常基于通信实现编队控制，在受到外界攻击或者处于电磁干扰环境中，将对无人机编队控制效果造成严重打击。
2、因此，有必要研究一种在无通信条件下实现无人机编队控制方法。
技术实现思路
1、为了克服上述问题，本发明人进行了深入研究，设计出一种基于相对信息的多无人机群体分布式编队控制方法，包括以下步骤：
2、s1、除领航无人机外，在其余每个无人机中设置控制器；
3、s2、采用拓扑图对不同无人机进行编队，使得集群中任一无人机能够通过至少一条链路与领航无人机连接；
4、s3、除领航无人机外，其余无人机通过控制器对与其链路连接的无人机进行跟踪，从而实现集群对领航无人机的编队跟踪。
5、在一个优选的实施方式中，s1中，所述控制器包括推力控制与力矩控制。所述推力控制部分可以表示为：
6、ti＝mi‖uci‖
7、
8、
9、其中，ti表示第i个无人机所需推力，g为重力加速度，mi为第i个无人机的质量，ri为第i个无人机的旋转矩阵，rci为第i个无人机的控制旋转矩阵，uci表示第i个无人机的控制输入，ui表示第i个无人机的推力控制量，q为正定矩阵，k为反馈增益矩阵；β为正常数，为自适应耦合增益，ξi表示一致性误差向量，表示一致性误差估计值，b[03×3,3×3]t。
10、在一个优选的实施方式中，第i个无人机所需推力ti基于无人机的运动学和动力学模型设计获得，第i个无人机的运动学与动力学模型表示为
11、
12、
13、其中，其中为第i个无人机的位置，和为第i个无人机的速度，g为重力加速度，mi为第i个无人机的质量,ti为第i个无人机的应用推力,ri为第i个无人机的旋转矩阵,为第i个无人机的角速度,为第i个无人机的惯性矩阵，为第i个无人机的控制力矩，rci为第i个无人机的控制旋转矩阵。
14、在一个优选的实施方式中，在推力控制中，所述第i个无人机推力控制量ui表示为：
15、
16、其中，g为重力加速度，mi为第i个无人机的质量,ti为第i个无人机的应用推力,ri为第i个无人机的旋转矩阵,rci为第i个无人机的控制旋转矩阵，uci表示第i个无人机的控制输入。
17、在一个优选的实施方式中，通过状态观测器，使用无人机的相对状态测量信息估计一致性误差向量ξi，获得一致性误差估计值使用一致性误差估计值设计控制器，从而避免对邻接无人机绝对状态信息的使用。
18、在一个优选的实施方式中，所述状态观测器表示为：
19、
20、其中e＝b[(cb)tcb]-1(cb)t，g＝i+ec，f为反馈增益阵且满足f(c-i)＝0，a、b、c为常数矩阵，i表示单位阵，oi是过程中间量，im表示m*m的单位阵，j表示不同的无人机，n表示无人机集群中无人机的总数量，aij表示无人机i和无人机j的邻接状态，δij表示第i个无人机和第j个无人机之间的期望偏差，所述期望偏差包括位置偏差和速度偏差。
21、在一个优选的实施方式中，通过高阶滑膜微分器对uci及其导数进行估计，获得控制角速度ωci及ωci导数，进而获得控制器的控制力矩τi。
22、在一个优选的实施方式中，通过高阶滑膜微分器对uci及其导数形式进行估计的过程可以表示为：
23、
24、
25、
26、其中，下标k＝x,y,z，表示不同的方向，即u＝ux,uy,uz]t；为对uci的估计值；为对的估计值；为对的估计值；λ0,λ1,λ2为正常数。
27、在一个优选的实施方式中，s1中，所述力矩控制部分可以表示为：
28、
29、ηi＝ωei+kεεi；
30、
31、其中，τi表示第i个无人机的控制力矩，kε和kη为正常数，ηi、为中间变量；
32、ωi为第i个无人机的角速度矢量，ji为第i个无人机的惯性矩阵；ωei为第i个无人机的误差角速度,rei为第i个无人机的误差旋转矩阵,i3为三维单位阵，tr()表示矩阵的迹，ωci为第i个无人机的控制角速度。
33、在一个优选的实施方式中，对姿态控制部分中控制角速度及其导数进行估计，将估计结果作为下一时刻飞行器姿态控制参数。
34、本发明所具有的有益效果包括：
35、(1)本发明基于主动测量的方式实现无人机编队控制效果，基于观测器实现仅依赖相对信息测量估计系统状态量，基于自适应分布式控制器实现编队控制效果；
36、(2)针对电磁复杂环境或存在通信干扰的环境下，通过主动测量的方式进行无人机编队控制，提高了多无人机系统在复杂电磁环境下的编队控制性能。
1.一种基于相对信息的多无人机群体分布式编队控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于相对信息的多无人机群体分布式编队控制方法，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的一种基于相对信息的多无人机群体分布式编队控制方法，其特征在于，
4.根据权利要求2所述的一种基于相对信息的多无人机群体分布式编队控制方法，其特征在于，
5.根据权利要求2所述的一种基于相对信息的多无人机群体分布式编队控制方法，其特征在于，
6.根据权利要求5所述的一种基于相对信息的多无人机群体分布式编队控制方法，其特征在于，
7.根据权利要求6所述的一种基于相对信息的多无人机群体分布式编队控制方法，其特征在于，
8.根据权利要求7所述的一种基于相对信息的多无人机群体分布式编队控制方法，其特征在于，
9.根据权利要求7所述的一种基于相对信息的多无人机群体分布式编队控制方法，其特征在于，
10.根据权利要求9所述的一种基于相对信息的多无人机群体分布式编队控制方法，其特征在于，
