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龙图腾网获悉中国人民解放军海军航空大学申请的专利一种无人飞行集群分组跟踪控制一体化方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114924591B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-16发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210643478.0，技术领域涉及：G05D1/46；该发明授权一种无人飞行集群分组跟踪控制一体化方法是由杨秀霞;张毅;于浩;高恒杰;杨林;陆巍巍;褚政;王宏;姜子劼;王晨蕾设计研发完成，并于2022-06-08向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种无人飞行集群分组跟踪控制一体化方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种无人飞行集群分组跟踪控制一体化方法，首先对无人飞行集群设定一个虚拟集群领导者和一个虚拟集群基准者，并对无人飞行集群进行分组，得到若干个无人飞行编队；各无人飞行编队均包括一个编队领导者和若干个编队跟随者；各无人飞行编队均设定一个虚拟编队基准者；再根据下一时刻的目标状态、当前时刻编队领导者的位置误差和速度误差，得到当前时刻编队领导者的控制律；并根据当前时刻编队跟随者的位置误差和速度误差，得到当前时刻编队跟随者的控制律。本发明实现了编队控制与目标轨迹跟踪的一体化设计，克服传统目标跟踪方法相位调整时间长的缺陷。

本发明授权一种无人飞行集群分组跟踪控制一体化方法在权利要求书中公布了：1.一种无人飞行集群分组跟踪控制一体化方法，其特征在于，包括： 对无人飞行集群设定一个虚拟集群领导者和一个虚拟集群基准者； 对所述无人飞行集群进行分组，得到若干个无人飞行编队；各所述无人飞行编队均包括一个编队领导者和若干个编队跟随者；各所述无人飞行编队均设定一个虚拟编队基准者； 各所述编队领导者只接收所述虚拟集群领导者和其他所述编队领导者传递的消息；各所述编队跟随者只接收所属无人飞行编队中的所述编队领导者和其他所述编队跟随者传递的消息； 以旋翼UAV为研究对象，采用带有Lipschitz项的非线性模型来描述UAV的动力学模型，如下式： 其中，j∈{0,1,2,…,N}，N为无人飞行集群中飞行器的总数量，pjt∈Rd表示t时刻第j个飞行器的位置，R为实数域，vjt∈Rd表示t时刻第j个飞行器的速度、mj表示t时刻第j个飞行器的质量，d＞1表示空间维数，Qjt∈Rd表示t时刻第j个飞行器的姿态旋转矩阵，e3＝[001]T，T为转置，·表示求导，Tjt∈R+表示t时刻第j个飞行器旋翼产生的总升力，g表示重力加速度；fvjt,t表示连续可微的非线性函数，描述UAV固有的动力学特性，且满足如下Lipschitz条件：||fv1t,t-fv2t,t||≤μ||v1t-v2t||；其中μ＞0且为一个常数； 基于各所述虚拟编队基准者和各所述编队领导者的当前时刻的动力学模型，得到各所述无人飞行编队当前时刻的编队参数模型，具体以某一无人飞行编队为例，通过构造编队参数模型，实现基于平移、缩放和旋转三种基本运动的编队控制： TN＝{p0t,pb't,C1t,…,Cnt}； Cjt＝rjtRjt，j∈{1,2,…,n}； 式中，p0t为t时刻编队领导者的位置，作为编队中心决定编队的空间位置而不影响编队的几何构型，pb't为t时刻虚拟编队基准者的位置，rjt0为缩放参数，表示t时刻第j个编队跟随者到编队领导者的距离；Rjt为旋转参数，表示t时刻第j个编队跟随者由当前位置到期望位置的旋转变换矩阵，n为无人飞行编队中编队跟随者的数量，缩放运动与旋转运动都是相对虚拟编队基准者而言的，两者共同决定了无人飞行编队的几何构型； 基于各所述编队参数模型得到当前时刻各所述编队领导者的误差，计算公式如下： 式中：表示t时刻第i个编队领导者的位置误差，表示t时刻第i个编队领导者的速度误差； 基于下一时刻的目标状态生成下一时刻所述虚拟集群领导者的动力学模型； 基于当前时刻各所述编队领导者的动力学模型和误差、当前时刻各所述编队参数模型、下一时刻所述虚拟集群领导者的动力学模型和当前时刻所述虚拟集群基准者的动力学模型，得到当前时刻各所述编队领导者的控制律； 基于当前时刻各所述编队跟随者的动力学模型得到当前时刻各所述编队跟随者的误差； 基于当前时刻各所述编队跟随者的误差和动力学模型、各所述虚拟编队基准者的动力学模型和各所述编队领导者的控制律，得到当前时刻各所述编队跟随者的控制律。

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