介绍了一种新颖的、基于半直接法的无人机多对一追逃问题求解方法。首先, 介绍了半直接法的理论, 并通过变分法将双边最优化问题转换为单边最优化问题, 通过Legendre伪谱法将单边最优化问题转换成非线性规划问题,建立多对一追逃双方的数学模型并给出各自的目标函数, 创新性地使用半直接法对追逃路径进行求解；然后, 在Matlab编程环境下利用Snopt求解器进行数值仿真, 验证了该算法的正确性、有效性和快速性;最后,通过与传统的比例导引法进行对比, 验证了该算法具有良好的适用性和协同性。
追逃问题 无人机 多对一 半直接法 pursuit-evasion problem UAV Multi-Pursuer and Single-Evader (MPSE) semi-direct method
:北京信息科技大学高动态导航技术北京市重点实验室，北京 100101
应用定性微分对策理论对无人机、无人车追逃问题进行分析, 给出在对局环境中存在障碍物的情况下, 躲避区与捕获区分界界栅的确定过程。设置对局场景, 建立对局双方的运动学方程, 针对双方的运动特性分析结局并得出对局策略。然后考虑讨论环境中障碍物的影响, 分析对局终止条件, 最终解算出界栅, 并给出实例说明。
无人机 无人车 借栅 追逃问题 定性微分对策 障碍 UAV UGV barrier pursuit-evasion game qualitative differential game obstacle
提出一种新颖的无人机三维追逃问题的求解方法,该方法结合变分法和伪谱法，是一种半直接法求解思想。求解过程首先应用变分法给出求解一个局中人最优控制律的微分方程组及其约束条件，将微分对策问题转换为最优控制问题,然后通过伪谱法再将最优控制问题转换成非线性规划问题,最后利用SNOPT求解器对其进行数值求解，并进行了数值仿真。对仿真结果的分析表明，追逃双方在博弈过程中都采取了各自最优的控制策略，验证了该方法的正确性、有效性和快速性。
无人机 三维追逃问题 控制科学与技术 变分法 伪谱法 Unmanned Aerial Vehicle (UAV) three-dimensional pursuit-evasion problem control science and technology variational method pseudo-spectral method
