
186、飞控中的无人机集群:集群编队与队形变换从一次炸机说起去年夏天,我在郊外测试四机编队。三号机在队形变换时突然偏离航线,直接撞向二号机。事后分析日志,发现是队形变换的过渡轨迹计算出了问题——我用了简单的线性插值,但没考虑无人机之间的避碰半径。那次炸机让我明白:集群编队不是把单机控制复制几份那么简单。编队控制的核心矛盾集群编队面临的根本矛盾是:全局队形约束与局部避碰需求之间的冲突。你希望所有无人机保持一个完美的几何形状,但每架无人机又必须避免与邻居相撞。这个矛盾在队形变换时尤其尖锐。我习惯把编队控制分为三个层次:队形生成层:定义目标队形的几何结构轨迹规划层:计算从当前队形到目标队形的过渡路径底层控制层:执行具体的姿态和位置控制大多数初学者只关注第三层,结果就是炸机。队形表示:别用绝对坐标早期我犯过一个错误:用绝对坐标定义队形。比如“长机在(0,0),僚机1在(1,0)”。这导致一旦长机移动,所有僚机都要重新计算绝对位置,通信延迟稍微大一点,队形就散了。正确的做法是用相对坐标。以长机为原点,僚机的位置用相对于长机的向量表示。这样队形天然跟随长机移动,通信延迟只影响相对位置的更新精