小型飞行机器人的多模态切换制导控制策略研究

小型飞行机器人是一个极具挑战性的多学科交叉的前沿性研究课题,本项目的主要目的就是根据小型无人直升机特有的动力学特性利用先进的多模态切换混合控制理论研究具有完全自主飞行功能的控制与制导策略，包括基于不变集理论的新型姿态控制方法与控制模态切换策略的研究，和基于混合整形规划的自主路径规划。由于近年来逐渐成熟的低成本GPS/INS的小型捷联惯导技术使得小型无人直升机这种具有垂直起降和悬停功能的廉价飞行机器人在除军事目的以外的民用领域的广泛应用成为可能。小型无人直升机系统具有极小的时间常数和高度的不稳定性，体积小而且完全由计算机控制，因而可承受很大负载而具有较大的飞行包络和很高的灵巧性（甚至可以作倒立悬停），加上特殊的飞行任务和环境，小型无人直升机制导与控制无论从理论上还是从实际实现考虑都是一个极具挑战性的新课题。