19、异构群系统的编队跟踪与包含控制

异构群系统的编队跟踪与包含控制

1. 时变编队跟踪控制

在异构群系统的研究中，时变编队跟踪控制是一个重要的方向。约束条件表明，期望的时变编队跟踪应与每个无人机（UAV）的动力学特性相一致。与切换无向情况不同，在切换有向情况下，驻留时间或切换频率存在一个最小阈值。

时变编队 $h_F(t)$ 不仅会将编队信息带入时变编队跟踪协议的设计与分析中，还会引入其导数 $\dot{h}_F(t)$。所提出的时变编队跟踪协议（8.3）依赖于相邻无人机的相对信息，这意味着该协议可以以分布式形式实现，相较于集中式协调方法，具有更低的计算成本。

2. 仿真与实验平台介绍

为了验证时变编队跟踪方法的有效性，搭建了一个由四旋翼无人机和超宽带（UWB）定位系统组成的实验平台。该平台的主要组件包括：
|组件|型号|关键特性|
| ---- | ---- | ---- |
|UWB|DW1000|位置分辨率：±3 cm；位置转换率：200Hz|
|激光测距仪|LIDAR Lite V3|范围：40m；精度：±2.5cm|
|磁力计|HMC5983|范围：8Gs；精度：±2mGs|
|陀螺仪|ADXRS610|范围：±300°/s；精度：±6mV/°/s|
|加速度计|HQ7001|范围：±6g；精度：16 - 位AD|
|Zigbee|DTK1605H|最大传输速率：115200bps；通信范围：1600m|
|电调|Flycker - 30A|额定电流：30A；最大控制速率：500Hz|
|电机|Flycker KV750|轴承长度：10mm；外径：28mm|
|螺旋桨|AP