基于刚性图的多智能体编队控制研究

１　引　言

在多智能协同执行任务过程中，多智能的编队队形控制是关注与研究的关键问题之一［1-2］。例如：无人机编队飞行中遇到突发障碍时会进行编队解散，通过障碍后再进行编队重聚；卫星群组在对目标进行协同侦察时，通过队形控制进行卫星群位姿调整，确保对目标的准确定位。此外，由于通信干扰、控制失效等意外情况，导致通信拓扑结构的变化。为保证信息传递，要对多智能体间的通信链路进行重构，这也属于编队控制需要解决的问题。

目前关于编队控制已经有了很多研究成果，CaoZQ等［3］基于行为方式的编队控制，利用遗传算法决定控制权重，选择合适的行为响应来保持编队和障碍物回避；ReifJH等［4］则利用改进的社会电势场方法来应对编队中出现的单智能体失效和传感器输入信息不完整的情况。但是，这些研究主要关注的是保持编队的稳定性，对于编队具体操作（如集结、分散、重构等）的形式化建模研究较少。BrianDO等［5-6］采用刚性图理论对编队操作进行了概念描述，RezaOS等［7]主要对集结问题进行了形式化的建模分析。