基于非线性模型预测控制的固定翼小型无人机三维路径跟踪制导

本文通过应用先进的控制技术，解决了小型无人机系统（UAS）自主导航的关键挑战。非线性模型预测控制（MPC）的使用非常重要，因为它允许基于飞机动力学模型做出最佳控制决策，从而实现精确的路径跟踪，尤其是在复杂的3D环境中。本文的贡献在于设计、实现和飞行测试了两种新颖的基于MPC的制导算法，证明了它们在现实世界中的可行性和优于基线方法的性能。专注于固定翼UAS，并进行详细的系统识别和控制增强建模，对于实际应用也很重要。

• •提出了两种基于非线性模型预测控制（MPC）的固定翼小型无人机3D路径跟踪制导算法。
• •展示了使用MPC进行优化控制，考虑飞机动力学以实现精确的路径跟踪。
• •展示了MPC相对于基线前视制导律的实际可行性和优越性能。
• •包括RAAVEN UAS的控制增强建模和系统识别。
• •MPC的公式包括优化参考路径速率，允许在路径进展和路径距离之间进行加权权衡。