针对无人机一般难以单独打击空防严密的高价值目标问题, 采用低成本无人机集群饱和攻击技术, 提出协同控制下的三阶段一致性饱和攻击策略, 根据不同阶段的任务特点, 设计对应的改进一致性算法, 并在满足饱和攻击任务多条件协同的基础上, 加入Dubins曲线增加飞行轨迹约束, 平滑无人机飞行航迹, 缩短航程。此外, 在高精度队形保持的任务环境下, 设计改进的二阶一致性控制器, 确保飞行精度, 加快收敛速度。最后, 将各阶段改进算法的实际效果与传统算法进行对比, 在验证改进算法有效性的同时, 检验算法延展性。仿真结果表明, 该算法可应用于大规模无人机集群并具有良好的效果, 为饱和攻击战略决策部署与战术实现提供了依据和参考。

以两架固定翼无人机在同高度、有障碍物环境下的路径规划为应用背景, 针对传统基于网格的A*搜索算法没有考虑飞行性能约束的问题, 首先利用Dubins曲线找到有效节点, 结合A*启发式搜索的思想, 分别为每架无人机离线构建由Dubins曲线组成的最短避障路径; 在两机同高度飞行过程中, 通过相对运动关系判断是否碰撞, 使用“向量共享”解得航向改变量以及在线路径重规划, 得到两机的防撞避障路径。仿真表明, 与传统A*搜索相比, 此算法可更快地得到更短的连续安全路径; 通过在线重规划, 可以得到两机的防撞避障路径。

无人机探测范围和携带的可消耗载荷有限, 因此, 当被侦测的目标需要不同种类和不同数量的载荷才能被完全摧毁时, 就需要一组无人机形成编队来打击目标。提出一种针对搜索打击任务的多无人机编队方法, 该算法通过两个阶段来确保打击目标的时延最短和编队规模最小。同时, 给出了3种不同的搜索策略: 随机搜索、多车道搜索、网格搜索, 进一步优化算法。最后, 利用Monte-Carlo方法仿真实现了编队算法并分析了3种搜索策略的性能。