题目：异质多飞行器的协同飞行调控模型与方法

在自然界和社会生活中，个体间的协同行为是无处不在的：比如集结迁徙的鸟群，结队巡游的鱼群，聚集而生的细菌以及军事上战斗机群协作完成轰炸任务等等。所谓协同行为，就是群体中的个体之间寻找一组合适的交互规则，这些规则在不需要全局统一控制的情况下，达到并维持全局一致的目标状态。 近年来，随着航空交通业务的迅速发展，促使了“自由飞行”概念的诞生，而实施“自由飞行”的一个非常重要的前提就是，在不需要管制中心统一调控的情况下，飞行器个体间必须具有自主的协同间隔保持能力。如何制定一套有效的飞行器“协同”交互规则，从而实现“空域内所有飞行器安全有效飞行”这个全局目标，这使得近年来飞行器协同飞行调控方法成为空中交通管理领域一个研究热点。 本文主要研究了多飞行器系统的协同控制问题。我们分别在多飞行器协同运动学模型、分布式多机协同冲突解脱算法等方面进行了较为深入的研究，目的在于为多飞行器的协同飞行安全间隔保持提供科学指导和理论依据。具体来说，我们： 首先，提出了一种改进的集群运动模型，重点研究了在异质情况下我们的模型对系统一致性能的影响，给出了比较充分的实验结果，发现了一些重要的结论； 其次，在多智能体集群协同模型上进行了改进，建立了适用于我们研究背景下的多飞行器协同控制的数学模型，并且详细地分析了多飞行器协同冲突解脱； 最后，提出了一种异质的分布式多机协同冲突解脱算法。通过对随机场景，垂直飞行流等场景的实验仿真，我们验证了此算法有较高的安全性和效率。我们的研究对于飞行器冲突的解脱问题和飞行环境中高密度飞行流量问题有很好的指导作用。 综上所述，本文针对多飞行器协同行为进行了研究，主要工作着眼于多机协同行为模型以及协同冲突解脱算法的设计，通过仿真实验来验证算法的有效性。