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龙图腾网获悉西北工业大学;中国航天系统科学与工程研究院申请的专利一种多滑翔飞行器协同编队控制方法及系统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：CN121560058B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-14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：202610084871.9，技术领域涉及：G05D1/495；该发明授权一种多滑翔飞行器协同编队控制方法及系统是由闫循良;南汶江;蒙泽龙;张灏龙;刘瑞峰;史嘉伟;连晓斌;李静;龚茂华设计研发完成，并于2026-01-22向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种多滑翔飞行器协同编队控制方法及系统在说明书摘要公布了：本发明属于航空航天技术领域，公开一种多滑翔飞行器协同编队控制方法及系统，解决高速再入环境下多滑翔飞行器欠驱动、现有方法未兼顾三维构型与避碰避障及纵向误差不收敛的问题。先明确任务场景、建立三自由度质心动力学模型，定义三维构型、避碰避障及控制约束；再设计基于预设性能的预设时间一致性控制，实现侧向与高度编队；针对纵向误差，为同异高度场景分别设任务条件修正、领从协同调控策略；用改进人工势场法设避碰避障策略；最后构建控制框架解算指令。本发明实现预设时间误差收敛、纵向构型保持及避碰安全，提升飞行器集群能力。

本发明授权一种多滑翔飞行器协同编队控制方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种多滑翔飞行器协同编队控制方法，其特征在于，包括以下步骤： S1、协同编队问题描述： 明确多滑翔飞行器协同编队的任务场景、运动模型及约束模型，其中任务场景设定为初始构型失配程度小，各滑翔飞行器利用气动力主动调控飞行状态，实现时间与位置状态一致性收敛及预设编队构型快速形成与长航程保持； 运动模型基于地球为球体且不考虑地球曲率和自转、各飞行器型号一致的假设，建立各飞行器三自由度质心动力学方程； 约束模型包含三维编队构型约束、避碰避障约束及控制约束，三维编队构型约束将多滑翔飞行器编队控制问题转化为各飞行器协调变量的一致控制问题，避碰约束限定各飞行器间空间距离不小于预设避碰安全距离，避障约束限定飞行器与禁飞区中心距离不小于禁飞区半径，控制约束限制攻角与倾侧角幅值； S2、基于预设性能的预设时间一致性协同编队控制方法设计： 先设计基于预设性能的二阶预设时间收敛控制器，通过引入反步法应用于二阶领导者、跟随者多智能体系统，选取时间增益函数H与预设时间性能函数，定义误差变换函数，设计跟踪控制律使各跟随者在预设时间内达成一致并跟踪领导者且跟踪误差满足预设性能条件； 再进行协同编队指令求解，领弹通过跟踪预设高度、速度剖面与航向角、速度剖面，采用固定时间一致性控制方法生成编队控制指令，从弹基于领弹状态与基于预设性能的预设时间一致性控制方法，结合向动力学模型引入虚拟控制量构造控制模型，应用跟踪控制律并利用上一周期攻角计算及显示表达式，获得实际控制输入以生成编队控制指令，实现高度方向与侧向协同编队调控； S3、协同编队纵向构型保持策略设计： 针对相同高度平面内协同编队任务场景，设计基于任务条件修正的纵向构型保持策略，分析动力学方程得出各飞行器时刻纵向位置、速度与初始纵向位置、速度的关系，构建关于初始纵向位置和速度的二元非线性方程组，利用牛顿迭代法求解，调整各飞行器初始纵向位置与速度，使各飞行器在时刻具有相同纵向状态以保持纵向构型； 针对异高度平面内协同编队任务场景，设计基于领从飞行器协同调控的纵向构型保持策略，设定领从飞行器速度调控规则及纵向构型保持策略启动条件，分别设计领弹与从弹的减速机动方法，调整领弹和从弹侧向机动模式，使各飞行器间纵向位置误差位于容许范围内； S4、协同编队避碰避障策略设计： 基于改进人工势场法，分别设计避碰斥力场、避障斥力场及虚拟交班点引力场，避碰斥力场中第个飞行器对第个飞行器的斥力随两飞行器间距离减小而增大，避障斥力场中禁飞区对飞行器的斥力随飞行器至禁飞区中心距离减小而增大，虚拟交班点引力场用于引导完成避障机动的飞行器沿指定编队方向飞行； 计算各飞行器所受合力，进而得到完成避碰、避障及虚拟交班点引导任务的附加侧向力； S5、协同编队控制方法流程执行： 输入多飞行器协同编队任务条件，对任务条件进行迭代修正； 根据当前飞行器状态生成用于形成保持高度方向与侧向构型的虚拟编队指令； 判断协同编队任务类型，若为异高度平面内任务则生成用于纵向构型保持的附加侧向力，若为同高度平面内任务则直接进入下一步； 生成用于避碰、避障及方向引导的附加侧向力； 计算各飞行器需用升力分量，解算实际编队指令； 判断是否到达交班条件，若到达则结束算法，若未到达则通过轨迹积分获得下一时刻各飞行器状态，并返回生成虚拟编队指令步骤循环执行。

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