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申请/专利权人：西北工业大学

摘要：本发明针对目前对研究尚不充分的异构编队协同定位技术，基于双领队异构编队构成，提供一种基于数据链通信的双领队异构编队协同定位方法。该方法首先构建双领队架构下的数据链通信关系，在此基础上根据数据链测得的低成本无人机间相对距离和领从无人机间相对距离构建非线性方程组，根据惯组测量信息利用粒子群算法进行小范围搜索以获取满足定位精度要求的协同定位解算位置信息。该方法适用性良好，协同定位结果可配合各项协同任务施用。可拓展应用于无人飞行器，亦可通过改进最优化方法，提升协同定位的精度和计算速度。

主权项：1.一种基于数据链通信的低成本双领队异构无人机编队协同定位方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、构建双领队的异构编队通信网络：高性能领队M1和M2实时更新准确位置坐标为x1，y1，z1和x2，y2，z2：装配有惯性导航系统的低精度无人机依次记为Mm，m＝3，4，...，7，待解算的真实坐标位置未知，记为xm，ym，zm；惯性导航系统最大漂移误差记为eg，惯组测量位置信息已知，记为 领队保证与所有低成本无人机之间的连通，5个低成本无人机之间保证无向全连通，数据链测量得到的无人机机间距记为Rmn则其中m≠n，Rmn＝Rnm 所有无人机机间距信息可集中至任一选定领队处进行处理，并通过数据链通信将解算结果反馈至各个低成本无人机处；领队之间的通信关系可根据制导方案需求进行设计和调整；步骤二、构建双领队异构无人机编队协同定位方程组：建立包含20个方程的双领队异构无人机编队机间相对距离非线性方程组如下 其中X＝[x3，y3，z3，x4，y4，z4，...，x7，y7，z7]为待搜索求解的低成本低成本无人机位置信息；则记包含20个方程的方程组FX中的第i个行向量为Fi，则令函数为 其中|Fi|为Fi的绝对值；故将非线性方程组3的求解问题转化为求X使得代价函数最小的问题；步骤三、双领队异构编队协同定位，获得当前低成本无人机位置信息，具体包括如下步骤：首先，进行粒子群算法初始化，对粒子群及算法参数进行初始化；初始化粒子群：在以当前惯性导航系统测量位置为球心、惯性导航系统误差上界eg为半径的球形空间内随机生成N个粒子；初始化算法参数：迭代次数记为k，迭代上限Num；粒子速度V，粒子最大速度V+；权重we，权重上界权重下界w；学习因子s1和s2；停止条件群体精度pe和个体精度条件peg；其次，最优位置进行计算更新；粒子经历过的最优位置即为pb，比较当前适应值与自身历史最好适应值，更新pb；种群经历过的最优位置即为gb，比较当前适应值与自身历史最好适应值，更新gb；再者，更新粒子位置和速度；生成随机数q1和q2，按以下公式更新粒子位置和速度 判断是否满足停止误差精度条件pe，即有 满足则停止，不满足则继续迭代求解低成本无人机位置；利用上述步骤迭代求解，当满足粒子群算法所设定的停止条件时即可获得当前低成本无人机位置信息。

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