【无人机编队】基于matlab虚拟leader无人机编队仿真【含Matlab源码 3279期】

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1 虚拟leader 虚拟leader是指在编队中，一个被指定的点或机器人，它的运动轨迹被用来规划整个编队的运动轨迹。虚拟leader可以在编队的凸壳的外圆上的任何地方初始化或重新初始化，这使得编队方向可以突然改变，在保持虚拟leader在编队前面的同时。在编队中，follower可以遵循虚拟leader的计划，并且队形在期望的形状中保持紧凑。虚拟leader的位置可以通过重新规划虚拟leader的轨迹来响应环境中的变化。虚拟leader的位置可以在编队中的转弯操作中进行突然更改，以保持编队的形状。虚拟leader在编队中的位置和运动轨迹是编队控制算法的核心。

2 虚拟leader步骤 虚拟leader是一种在编队控制中使用的概念，它可以取代传统的leader以提高编队的可操作性。以下是虚拟leader的步骤： （1）在代表编队的凸壳的外圆上的任何地方初始化或重新初始化虚拟leader。 （2）通过重新规划虚拟leader的轨迹来响应环境中的变化。 （3）follower可以遵循虚拟leader的计划，并且队形在期望的形状中保持紧凑。 需要注意的是，虚拟leader的位置可以在编队移动时改变，以便定义followers相对于虚拟leader的位置，从而确定队形的所需形状。

3 虚拟leader无人机编队仿真 虚拟leader无人机编队仿真是一种无人机编队控制方法，其中一个无人机被指定为虚拟leader，其余的无人机则被指定为follower。虚拟leader无人机编队仿真的目的是通过控制follower无人机的位置和速度，使得整个编队能够按照一定的规律飞行。在这个过程中，虚拟leader无人机的位置和速度信息被用来控制follower无人机的运动，以实现编队控制。

在虚拟leader无人机编队仿真中，通常使用matlab等仿真软件进行模拟。通过设置无人机模型、控制器、参数等，可以模拟出无人机编队的运动轨迹和控制效果。同时，也可以通过仿真结果来优化编队控制方法和参数设置，以提高编队控制的效果和稳定性。

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N=15;%个数 pos=[500 0 40 ;%初始位置，需要保持连通 500 20 30 ; 500 20 50 ; 500 40 20 ; 500 40 40 ; 500 40 60 ; 500 60 10 ; 500 60 30 ; 500 60 50 500 60 70 500 80 0 500 80 20 500 80 40 500 80 60 500 80 80]; V=[ 40;%初始速度 35; 35; 30; 30; 30; 25; 25; 25; 25 27 32 35 41 37]-20; pitch=[0.3;0.9;-1.1;0.4;-0.7;-0.8;0.1;0.3;0.2;0.4;-0.8;0.5;0.3;0.6;0.4];%航迹倾角 yaw=[0.8;-1.1;1.2;0.3;-0.7;-0.9;0.05;0.1;0.3;0.15-0.8;0.1;0.3;0.2;0.4;0.3]-0;%航迹偏角 k=1;%7.07;%增益1 l=1;%增益2 r=1;%碰撞距离 R=500;%通信距离 step=200;%仿真步数 dt=0.05;%步长 Vg=10;%期望速度 pitchg=0;%期望倾角 yawg=0;%期望偏航角 posg=[500 40 40 ];%初始位置 %-----增益计算 delv=norm(V-ones(N,1)Vg)/N; delp=norm(pitch-ones(N,1)pitchg)/N; dely=norm(yaw-ones(N,1)yawg)/N; kl=(1.414delv+2.414(delv+Vg)(delp+dely))/10; %-------图矩阵及初始化 A=zeros(N,N); timm=zeros(1,step); Dij=zeros(1,N*(N-1)); DDD=zeros(1,N*(N-1)); D=zeros(1,step); Dm=zeros(1,step); u1=zeros(1,N); u2=zeros(1,N); u3=zeros(1,N); dx=zeros(1,N); dy=zeros(1,N); dz=zeros(1,N); %循环开始 for t=1:step timm(t)=dt*t;%计时 figure(1); K=1;%计数 kk=1; for i=1:N deltV=0; deltpitch=0; deltyaw=0; for j=1:N if i==j continue; end Dij(K)=norm(pos(i,:)-pos(j,:));%距离 K=K+1; if Dij(K-1)