未知环境下无人机编队智能避障控制方法

作者：黄号; 马文卉; 李家诚; 方洋旺^*

来源：清华大学学报, 2023, 1-12.

DOI：10.16511/j.cnki.qhdxxb.2023.27.001

• 编队控制
• 避障避碰
• 强化学习
• 集中式协同

为保障固定翼无人机编队在未知障碍环境下的安全飞行,该文针对固定翼无人机编队飞行控制方法展开研究。在深度确定性策略梯度(deep deterministic policy gradient, DDPG)的基础上,引入贪婪选择构建了Greedy-DDPG算法,训练长机模型实现避障控制;并结合人工势场的方法和领从一致性设计了僚机群避障避碰控制策略,确保僚机能够规避障碍,跟随长机执行飞行任务。数值仿真实验结果显示, Greedy-DDPG算法的训练时长比DDPG算法的缩短了5.9%,避障的泛化能力得到提升; Monte Carlo仿真实验验证结果显示,本文方法具有良好的鲁棒性。采用该方法可实现无人机编队协同飞行,对于保障无人机编队在未知环境中的飞行安全具有重要意义。

• 单位
  西北工业大学; 自动化学院