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无人机集群多机协同控制

共计 30 章节
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01
课程导入
学习目标 · 核心概念 · 整体框架
课程导入学习目标
02
无人机集群基础
无人机平台类型 · 集群定义 · 协同控制的意义与挑战
无人机集群基础无人机平台类型
03
坐标系与运动学模型
常用坐标系 · 无人机运动学与动力学模型 · 编队控制中的坐标变换
坐标系运动学模型
04
通信网络基础
通信拓扑 · 时延 · 丢包
通信网络基础通信拓扑
05
图论与网络拓扑
图的基本概念 · 邻接矩阵 · 拉普拉斯矩阵
图论网络拓扑
06
编队控制概述
编队控制问题定义 · 常见编队形式（领航-跟随 · 虚拟结构
编队控制概述编队控制问题定义
07
领航-跟随法
原理 · 控制器设计 · 稳定性分析
领航跟随法
08
虚拟结构法
虚拟刚体 · 虚拟中心 · 轨迹跟踪
虚拟结构法虚拟刚体
09
行为法
基于行为的控制 · 优先级设计 · 冲突消解
行为法基于行为的控制
10
一致性控制基础
一致性协议 · 一阶/二阶一致性 · 收敛性分析
一致性控制基础一致性协议
11
分布式编队控制
分布式架构 · 局部信息交互 · 编队生成与保持
分布式编队控制分布式架构
12
编队变换与重构
队形切换 · 动态重构 · 避障时的队形调整
编队变换重构
13
避障与避碰
障碍物检测 · 人工势场法 · 速度障碍法
避障避碰
14
任务分配与角色分配
任务类型 · 分配算法（匈牙利算法 · 拍卖算法）
任务分配角色分配
15
协同搜索与覆盖
区域搜索 · 覆盖路径规划 · 信息共享与融合
协同搜索覆盖
16
协同围捕与跟踪
目标跟踪 · 包围控制 · 协同拦截策略
协同围捕跟踪
17
集群路径规划
全局路径规划（A* · RRT） · 局部路径规划
集群路径规划全局路径规划
18
模型预测控制（MPC）在集群中的应用
分布式MPC · 集中式MPC · 约束处理
MPC模型预测控制
19
强化学习在集群控制中的应用
多智能体强化学习 · 奖励设计 · 训练策略
强化学习集群控制
20
集群控制中的鲁棒性与自适应
参数不确定性 · 外部扰动 · 自适应控制方法
集群控制鲁棒性
21
集群控制中的容错控制
执行器故障 · 通信故障 · 故障检测与重构
集群控制容错控制
22
仿真平台与工具
MATLAB/Simulink · Gazebo · AirSim
仿真平台工具
23
硬件在环与实飞测试
飞控系统 · 机载计算 · 通信模块
硬件实飞测试
24
典型应用案例
军事侦察 · 物流配送 · 农业植保
典型应用案例军事侦察
25
集群控制中的安全与隐私
通信安全 · 防欺骗 · 隐私保护
集群控制安全
26
集群性能评估与优化
性能指标（收敛速度 · 能耗 · 鲁棒性）
集群性能评估优化
27
常见问题与调试技巧
振荡 · 发散 · 通信延迟补偿
常见问题调试技巧
28
综合实战项目
设计一个多机编队飞行任务 · 从建模到仿真实现
综合实战项目设计一个多机编队…
29
前沿进展与未来趋势
蜂群智能 · 异构集群 · 人机协同
前沿进展未来趋势
30
课程总结与进阶路径
知识体系回顾 · 学习资源推荐 · 研究方向展望
课程总结进阶路径