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龙图腾网获悉南京航空航天大学申请的专利一种基于动态拓扑结构的异构多无人系统编队跟踪控制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：CN116540697B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-05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：202310398230.7，技术领域涉及：G05D1/43；该发明授权一种基于动态拓扑结构的异构多无人系统编队跟踪控制方法是由解明扬;高韵婉;吴凯利;屈蔷;张民设计研发完成，并于2023-04-14向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于动态拓扑结构的异构多无人系统编队跟踪控制方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于动态拓扑结构的异构多无人系统编队跟踪控制方法，属于多智能体编队、异构无人系统控制领域，具体提出一种引入虚拟人工势场的一致性编队控制方法；针对空地协同下无人机‑无人车异构系统，建立统一数学模型进行一致性控制，基于各无人车的状态向量和相对位置，建立动态拓扑通信结构，加入人工势场法，保证编队飞行过程中可进行快速避障、避碰；实验仿真结果表明本发明方法为无人异构系统提供完整的避碰、避障及编队策略，可有效进行避障，且避障轨迹平缓，保证了无人系统的安全和稳定。

本发明授权一种基于动态拓扑结构的异构多无人系统编队跟踪控制方法在权利要求书中公布了：1.一种基于动态拓扑结构的异构多无人系统编队跟踪控制方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1：分析无人机、无人车的运动学与动力学模型，对无人机系统进行解耦控制，分别控制高度通道与平面位置通道，从而统一异构系统数学模型；基于“领导者-跟随者”模式，建立二层架构，采用分布式观测器对虚拟领导者进行状态估计，并提出一致性协议，以实现异构系统对时变轨迹进行跟踪；对每一个跟随者设计分布式虚拟领导者观测器： ， 其中，为观测器的状态，即跟随者系统中的估计的领导者的状态，为待设计的常数，为待设计的控制增益矩阵，为常参数矩阵，为邻接矩阵中的元素； 为实现无人系统的编队控制，对提出如下一致性控制算法： ， 其中，为反馈系数矩阵，能使得为Hurwitz矩阵，，是时变编队的输入补偿信号，表示相对与跟随者状态的状态偏移向量，F为领导者矩阵，为矩阵对，、为跟踪者矩阵； 令，，，则上式为： ， 上式中： ； 步骤2：基于无人车之间通信能力受距离影响的问题，抽象出通信邻域概念，建立一种状态依赖的动态联合通信拓扑结构，在通信范围内各智能体与邻居之间的联接强度随相对位置的变化而线性变化； 步骤3：定义无人车的安全区域、避障区域、引力区域，加入虚拟人工势场，引入范数，分别构造平滑连续的引力场势能场函数和斥力场势能函数，并求得每辆无人车所受到的虚拟势场力，实现无人机、无人车的时变跟踪编队时，无人车子系统的避障、避碰控制。

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