【摘 要】
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无人机（Unmanned Aerial Vehicle,UAV）蜂群是近年来国际上的技术研究热点,它能够克服基于单UAV的所存在能力受限、生存率低和完成任务概率低等缺陷,协同多机以完成重要任务。设计实现UAV蜂群在理论上、实践上都是极具技术挑战的问题。本学位论文的研究目标是:深入研究UAV蜂群的某些关键技术,探讨设计实现UAV蜂群原型系统的方法。为此,本学位论文研究解决如下关键技术。首先,为使多架
【基金项目】
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国家自然科学基金面上项目:支持蜂群应用的UAV网络研究（No.61772271）,2018.1-2020.12；
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无人机（Unmanned Aerial Vehicle,UAV）蜂群是近年来国际上的技术研究热点,它能够克服基于单UAV的所存在能力受限、生存率低和完成任务概率低等缺陷,协同多机以完成重要任务。设计实现UAV蜂群在理论上、实践上都是极具技术挑战的问题。本学位论文的研究目标是:深入研究UAV蜂群的某些关键技术,探讨设计实现UAV蜂群原型系统的方法。为此,本学位论文研究解决如下关键技术。首先,为使多架UAV之间能够协同,首先要研究解决多UAV网络通信问题。其次,UAV蜂群技术的核心是使UAV集合具有群集性（flocking）,能够使多架UAV分布、自主、自治地共同执行一项任务。第三,进行UAV蜂群原型系统试验的工作极为困难,改进试验过程的效率非常必要。本文主要的研究工作包括:（1）根据UAV网络系统的体系结构和组织结构,设计实现了一种UAV网络的原型系统;原型系统的测试结果验证了系统架构的可行性。（2）提出了基于扩散的分布式控制模型,该模型能使多UAV系统生成内在群集性;推导了基于扩散模型无人系统的容量定理,分析表明了该方法具有简单高效、避免节点碰撞等优点;基于OMNe T++建立了仿真试验系统并进行了群集性试验,设计实现了UAV蜂群原型系统并进行了实际试验;试验结果表明了扩散模型的有效性。（3）设计实现了多UAV试验管理系统,该系统通过嵌入式系统获取UAV等设备的初始化信息并将系统状态可视化,系统的试验结果表明了该系统提高了蜂群系统的试验效率。
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