系统工程与电子技术

作者：陆则宇(), 王瑶, 吴蔚楠*(), 孙亦鸣, 龚春林

单位：1. 西北工业大学航天学院，陕西 西安 710072；2. 湖北航天技术研究院总体设计所，湖北 武汉 430048；3. 西北机电工程研究所，陕西 咸阳 712099

关键词：无人机集群,航迹规划,三维动态,差分进化,模型预测控制

基金：国家自然科学基金（72001173）资助课题

针对复杂三维动态环境下的航迹规划问题，提出基于差分进化(differential evolution, DE)与模型预测控制(model predictive control, MPC)的无人机集群双层航迹规划方法。首先，构建全局和局部两个层次来规划框架，并通过航迹跟踪实时修正局部航迹以增强鲁棒性。然后，在全局环境已知的情况下建立环境信息，采用DE算法进行全局优化搜索规划出参考航迹。最后，提出分布式MPC算法，以离散化的无人机运动学特性作为预测模型，并制定目标函数以实现避障避碰控制。仿真实验验证了所提算法的可行性。所提方法能在动、静障碍物相结合的复杂山地环境中，为集群中的单无人机快速规划出一条安全、稳定抵达目标点的可飞航迹。

来源：2026年第1期

《系统工程与电子技术》期刊编辑部

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