“长机—僚机”模式的无人机编队的典型构型主要有两种,分别是跟随编队和菱形编队。两种编队构型的示意图如图4-1所示。这两种编队构型都既有优点又有缺点,跟随编队的无人机群飞过覆盖的陆地面积是最小的,因而减小了被敌方地面雷达或者侦察部队发现的概率,提高了编队的生存能力,但是侦察到的信息也较少;而菱形编队则能够侦察大面积的区域,保证编队中各个成员良好的视界,但是也增加了被敌方发现的概率。由跟随编队和菱形编队两种基本构型,可以演化出许多常见的无人机编队队形,如“人”字形,“镖”形等等,常见的队形结构如图4-2所示。由于无人机编队的队形对整个编队的整体性能影响非常大,为了提高编队的效率,减小能量损耗,同时避免发生危险,一些新型的编队结构越来越受到重视,如图4-3和图4-4所示。上述几何中心编队结构的队形比较稳定,并且在控制时能够快速收敛,虚拟长机的编队结构则能显著减少编队成员间的通信负担,减少机载处理器的计算量,从而可以增加编队成员数量。其它新型编队结构也都有着其独有优点。在实际应用中,应该根据实际任务需要,编队成员数量以及硬件通讯、机载处理器处理能力、无人机群转场等后勤保障诸方面综合考虑,合理设计编队队形,以求达到最优的任务效率。
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