控制理论与应用

作者：章招铭,伍益明,郑宁,朱晨睿,孟伟

单位：杭州电子科技大学,杭州电子科技大学,杭州电子科技大学,杭州电子科技大学,广东工业大学

关键词：无人机集群; 网络攻击; 编队控制; 通信拓扑构建

基金：国家自然科学基金项目(U1911401, 62073109), 浙江省公益技术应用研究项目(LGF21F020011)资助.

无人机集群控制中,保持稳定可靠的通信网络对于系统协同执行任务具有重要影响.为应对通信环境中可能出现的欺骗攻击、拜占庭攻击等网络入侵情形,本文研究无人机集群协同构造具备容侵能力的系统通信拓扑问题.首先,在考虑无人机节点同构且通信半径一致有界的前提下,将通信拓扑构建问题转化为无人机集群编队队形控制设计问题;随后,基于虚拟结构策略,提出一种新颖的分布式晶格结构编队控制方法,并构建一类与位置距离相关的势场函数,以满足无人机节点向根节点聚集和碰撞避免等任务需求,通过理论分析和数学推导证明所提算法的收敛性;此外,基于所提方法进一步发展,提出一种维持网络容侵能力不变的集群向指定区域扩展的编队方法;最后,通过2组典型多无人机编队仿真实验,验证所提方法构建成的网络,可使集群在执行协同控制任务时容忍特定数量的网络攻击.

来源：2025年第3期

《控制理论与应用》期刊编辑部

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