为了实现偏振光传感器在水面波动环境下及编队协同情境下的应用, 并提升无人船导航的抗电磁干扰能力, 设计了一种基于偏振光传感器、微惯性测量单元(MIMU)及全球定位系统(GPS)的组合导航系统, 为偏振光传感器集成了云台底座, 并搭建偏振光无人船平台进行了导航及编队实验。介绍了偏振光导航原理及无人船编队原理; 基于卡尔曼滤波设计了偏振光传感器/MIMU/GPS组合导航算法; 基于上述组合导航算法进行了无人船的循迹与编队实验。循迹对比实验结果表明: 无人船利用偏振光传感器进行组合导航的航向角误差为6.055°, 位置误差为0.209 m, 在磁罗盘受干扰的情况下偏振光组合导航系统仍可正常工作; 编队实验结果表明: 领航船循迹误差为0.425 m,跟随船编队误差为0.707 m。该偏振光传感器可应用于水面环境导航, 偏振光组合导航系统可用于无人船导航与编队。

主要对基于速度矢量场的无人机编队协同保持问题进行研究。首先以Leader-follower编队为研究对象, 建立了无人机数学模型。在此基础上, 借鉴人工势场法, 引入相对速度矢量, 给出无人机间的引力函数和斥力函数, 完成了速度矢量场建模。在速度矢量场作用下, 无人机编队能够实现队形保持, 并保证无人机之间不会相互碰撞。最后搭建仿真验证平台, 验证了该算法的可行性和有效性。