1、多旋翼無人機(jī)（尤其是四旋翼無人機(jī)）目前無論在科研領(lǐng)域還是商業(yè)領(lǐng)域均獲得了前所未有的關(guān)注。以麻省理工學(xué)院、賓夕法尼亞大學(xué)、北京航空航天大學(xué)等為代表的一大批國內(nèi)外高校的頂尖實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)都投入了大量的科研精力來研究多旋翼無人機(jī)控制與應(yīng)用相關(guān)課題。無人機(jī)編隊(duì)技術(shù)作為多機(jī)器人協(xié)同控制的子課題，在行業(yè)級無人機(jī)應(yīng)用中具有巨大的潛力。多旋翼無人機(jī)在復(fù)雜地形編隊(duì)工作方面，其在成本、效率和功能實(shí)現(xiàn)性上具有的優(yōu)勢是傳統(tǒng)的地面機(jī)器人、固定翼無人機(jī)甚至有人駕駛飛機(jī)

2、所無法媲美的。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴提出了兩種基于無人機(jī)平臺的編隊(duì)控制協(xié)議。第一種是靜態(tài)編隊(duì)控制協(xié)議，基于無人機(jī)動力學(xué)模型，結(jié)合飽和約束理論，實(shí)現(xiàn)有領(lǐng)導(dǎo)者的靜態(tài)多機(jī)編隊(duì)飛行。第二種是基于時變目標(biāo)函數(shù)的動態(tài)多機(jī)編隊(duì)控制協(xié)議，編隊(duì)問題被轉(zhuǎn)換為一致性問題進(jìn)行分析處理，同時給出了時變目標(biāo)函數(shù)相關(guān)約束條件。⑵對提出的兩種控制協(xié)議的有效性進(jìn)行驗(yàn)證，進(jìn)行相關(guān)的仿真實(shí)驗(yàn)。第一種靜態(tài)編隊(duì)控制，選擇了五架無人機(jī)進(jìn)行編隊(duì)仿真實(shí)驗(yàn)。第二種動態(tài)編隊(duì)控

3、制，設(shè)計(jì)了三機(jī)編隊(duì)飛行“八字”軌跡，選擇了合適的目標(biāo)函數(shù)和參數(shù)，完成控制協(xié)議的仿真驗(yàn)證。最終給出相關(guān)仿真結(jié)果，在理想動力學(xué)模型基礎(chǔ)上確認(rèn)了該編隊(duì)控制協(xié)議的有效性以及較為優(yōu)異的性能。⑶在理論分析和數(shù)值仿真的基礎(chǔ)上，引入了3D引擎Irrlicht，完成了基于3D引擎的無人機(jī)編隊(duì)動態(tài)仿真環(huán)境的開發(fā)，使得編隊(duì)仿真的結(jié)果更加直觀，易于分析。⑷為了對提出的編隊(duì)控制協(xié)議進(jìn)行進(jìn)一步的驗(yàn)證，本文又提出了微型四旋翼飛行器的編隊(duì)控制實(shí)驗(yàn)方案。在機(jī)器人操作系統(tǒng)