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摘要：本发明涉及无人机集群协作技术领域，尤其涉及一种基于Sierpinski的异构多无人机编队队形设计方法。包括如下步骤：步骤一：将无人机对应为Sierpinski分形结构中的顶点；步骤二：在二维平面中基于Sierpinski三角形进行编队设计，其中每个子三角形对应一个子编队；步骤三：三个子编队相互连接构成一个符合Sierpinski三角形的集群；步骤四：在三维空间中基于Sierpinski四面体结构进行编队设计，该分形中的每个小的Sierpinski四面体对应为一个无人机子编队；步骤五：由四个子编队相互连接构成一个符合Sierpinski四面体结构的集群。该编队设计方法能够简化无人机编队集群的控制策略，可将单个子编队的聚集策略应用到更加高级的编队上面形成集群。

主权项：1.一种基于Sierpinski的异构多无人机编队队形设计方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：将无人机对应为Sierpinski分形结构中的顶点；步骤二：在二维平面中基于Sierpinski三角形进行编队设计，其中每个子三角形对应一个子编队；步骤三：三个子编队相互连接构成一个符合Sierpinski三角形的集群；步骤四：在三维空间中基于Sierpinski四面体结构进行编队设计，该分形中的每个小的Sierpinski四面体对应为一个无人机子编队；步骤五：由四个子编队相互连接构成一个符合Sierpinski四面体结构的集群；步骤二中所述子编队由四架无人机组成，分别包括一架处于中间位置的领导者无人机以及均匀分布于其周围的三架跟随者无人机，每架跟随者无人机之间的水平夹角为120°；所述三架跟随者无人机均匀分布在以领导者无人机为中心的圆上，设圆的半径为R，则其为领导者无人机与跟随者无人机之间的期望距离；设跟随者无人机之间的相对距离为d，由三角形位置关系可得d与R的关系为： 领导者无人机可以向跟随者无人机发送信号，对应的，子编队中的无向邻接矩阵A以及度矩阵D分别如下所示： 因此，有拉普拉斯矩阵L： L的秩为3，则由拉普拉斯矩阵性质知该编队构成的图为一个连通图；同一个子编队中的无人机功能相同，不同子编队之间的功能不同，最终组成一个编队内同构，编队间异构的无人机集群；二维平面中设定基于子编队内的无人机都为同种功能，将集群内的单个子编队视为最小执行单位，其可以执行聚合与分离操作，上述设定定义为异构集群；步骤四中对三维空间中的编队设计如下：子编队：子编队内部的无人机是异构的，即其功能不同，四架跟随者无人机均匀分布在领导者周围，形成一个正四面体结构。

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百度查询： 沈阳航空航天大学 一种基于Sierpinski的异构多无人机编队队形设计方法