20、无人机与无人车集群系统的编队跟踪实验研究

无人机与无人车集群系统的编队跟踪实验研究

在当今科技发展的浪潮中，无人机（UAV）和无人车（UGV）集群系统的编队跟踪问题备受关注。本文将深入探讨相关的理论证明、仿真实验以及实际应用，揭示其在不同场景下的实现方法和效果。

编队包含协议设计的理论依据

首先，我们来看看编队包含协议设计的理论基础。由于$(B_1B_2^T, B_2)$是可稳定的，且$(I, B_1B_2^T)$是可观测的，对于任意给定的$R^T = R > 0$，代数黎卡提方程（8.83）有唯一解$P^T = P > 0$。

为了研究$N - M - 1$个子系统的稳定性，我们构造了如下的李雅普诺夫函数候选式：
$V_i(t) = \overline{\zeta}_i^H(t)P\overline{\zeta}_i(t) (i = M + 2, M + 3, \cdots, N)$

对$V_i(t)$沿子系统（8.63）的轨迹求导可得：
$\dot{V}_i(t)=\overline{\zeta}_i^H(t)[(B_1B_2^T + B_2K_1)^TP + P(B_1B_2^T + B_2K_1)]\overline{\zeta}_i(t) + \overline{\zeta}_i^H(t)[\lambda_i^H(B_2K_3)^TP + \lambda_iPB_2K_3]\overline{\zeta}_i(t)$

将$K_3 = -\beta[Re(\lambda_{M + 2})]^{-1}R^{-1}B_2^TP$和$P(B_1B_2^T + B_2K_1) + (B_1B_2^T + B_2K_1)^TP = PB_2R^{-1}