CN112130549A - 一种工作模式可变的无人艇编队控制系统和控制方法 - Google Patents

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CN112130549A CN201910546771.3A CN201910546771A CN112130549A CN 112130549 A CN112130549 A CN 112130549A CN 201910546771 A CN201910546771 A CN 201910546771A CN 112130549 A CN112130549 A CN 112130549A
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彭艳
赵美姣
王曰英
张丹
罗均
谢少荣
蒲华燕
杨毅
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Abstract

本发明属于无人艇应用技术领域，具体涉及一种工作模式可变的无人艇编队控制系统和控制方法，包括无人艇编队和与无人艇编队无线连接的地面基站；无人艇编队多个无人艇；每个无人艇上均设有中央控制器和与中央控制器相连接的供电模块、数据采集模块和通信模块；供电模块还与数据采集模块和通信模块相连接；数据采集模块采集艇体的位置及艏向信号、雷达探测信号、视频信号和声呐探测信号，并传输至中央控制器，中央控制器将信号处理后经通信模块传输至地面基站，地面基站接收信号并对信号进行处理后，对无人艇编队的工作模式进行调整。与传统的海上巡逻技术相比，提高了巡逻安全性，并且，在海上巡逻的同时实现对驱逐目标的驱逐。

Description

一种工作模式可变的无人艇编队控制系统和控制方法
技术领域
本发明属于无人艇应用技术领域，具体涉及一种工作模式可变的无人艇编队控制系统和控制方法。
背景技术
海上巡逻是海上警戒的方式之一，指海军兵力在指定海域或在距被护卫目标一定范围内进行的有计划的巡查活动，对保障海军兵力安全和战斗胜利具有重要作用。海上巡逻的任务是及早发现接近或进抵报知线的敌方兵力和可疑目标，引导支援兵力适时展开并投入战斗，消灭或阻滞侵入警戒海区的敌方兵力。现代的海上巡逻由海军航空兵、水面舰艇、潜艇三兵种分别实施或协同实施，根据任务要求对警戒海域进行不间断的观察，并在发现敌情后启用应援兵力。这种巡逻方式成本高、人员代价大，而且在单兵作战时无法对突发敌情做出快速反应，因此需要一套低成本、高效率、可对敌方目标进行驱逐的系统来开展海上巡逻工作。
发明内容
为解决背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种工作模式可变的无人艇编队控制系统和控制方法，以提高海上巡逻效率。
基于上述目的，本发明采用如下技术方案：一种工作模式可变的无人艇编队控制系统，包括无人艇编队和与无人艇编队无线连接的地面基站；无人艇编队包括类型和参数均相同的多个无人艇；每个无人艇上均设有中央控制器和与中央控制器相连接的供电模块、数据采集模块和通信模块；供电模块还与数据采集模块和通信模块相连接；数据采集模块包括定位系统、雷达、摄像头和声呐，定位系统包括惯性导航系统和GPS接收机；数据采集模块采集艇体的位置及艏向信号、雷达探测信号、视频信号和声呐探测信号，并传输至中央控制器，中央控制器将信号处理后经通信模块传输至地面基站，地面基站接收信号并对信号进行处理后，对无人艇编队的工作模式进行调整；利用无人艇的数学模型将无人艇由编队控制转换为无人艇的路径循迹控制，当无人艇处于驱逐模式时，利用各个无人艇中央控制器中的编队控制算法，以驱逐目标为领导者，以各个无人艇为追随者，为各个无人艇进行路径循迹规划，形成编队队形对驱逐目标进行合围；地面基站包括远程操作平台和与远程操作平台相连接的岸基通信模块；无人艇上的通信模块和岸基通信模块之间存在双向信号传输。
进一步地，供电模块包括蓄电池与蓄电池相连接的太阳能电池板；还包括与蓄电池相连接的稳压模块，蓄电池通过稳压模块后与数据采集模块、中央控制器和通信模块相连接。
利用上述的无人艇编队控制系统进行无人艇编队控制的方法，包括以下步骤：(1)将无人艇编队中的无人艇航行至指定海域进行巡逻；(2)将无人艇编队的巡逻模式改变为驱逐模式，并对驱逐目标进行合围；(3)将无人艇编队的驱逐模式改变为巡逻模式，进行海上巡逻。
进一步地，步骤(1)将无人艇编队中的无人艇航行至指定海域进行巡逻的具体过程为：
1)远程操作平台为无人艇编队中的各无人艇划定各自的巡逻区域，并通过岸基通信模块将划定的巡逻区域信号发送至各无人艇；
2)各无人艇的通信模块接收巡逻区域信号并发送至无人艇上的中央控制器，中央控制器接收巡逻区域信号，并接收由数据采集模块采集到的无人艇的位置信号和艏向信号，中央处理器对巡逻区域信号、无人艇的位置信号和艏向信号进行综合处理后，对无人艇进行路径规划，使无人艇按照规划路径进行循迹以抵达巡逻区域进行海上巡逻；
3)在巡逻模式下，无人艇通过雷达检测障碍物信息，利用摄像头检测水面信息实现水面巡逻、利用声呐检测水下信息实现防潜巡逻；
4)无人艇上的数据采集模块采集艇体的位置及艏向信号、雷达探测信号、视频信号和声呐探测信号，并传输至中央控制器，中央控制器将信号处理后经通信模块传输至地面基站；
5)地面基站通过岸基通信模块接收编队中各无人艇的检测信号，并在远程操作平台上进行位置和图像显示，对检测到的信号进行分析以判断是否存在驱逐目标。
进一步地，步骤(2)将无人艇编队的巡逻模式改变为驱逐模式，并对驱逐目标进行合围的具体过程为：
①.远程操作平台发现驱逐目标后，远程操作平台利用无人艇的数学模型，将无人艇编队控制转换为无人艇的路径循迹控制，根据无人艇编队所检测到的驱逐目标位置坐标和期望编队形式以及各无人艇当前的位置，重新为编队中各无人艇进行路径循迹规划，并通过基站通信模块将规划好的期望路径发送至各无人艇，使得编队中各无人艇由巡逻模式改变为驱逐模式；
②.无人艇接收指令改变成驱逐模式，在驱逐模式下，编队中的各无人艇通过通信模块接收地面基站发送的期望轨迹信号；
③.各无人艇利用中央控制器中的编队控制算法，以驱逐目标为领导者，以各个无人艇为追随者，按照期望轨迹为各个无人艇进行路径循迹规划，使得各个无人艇按照期望轨迹循迹跟踪，实现对驱逐目标的合围，并驱逐其远离警戒巡逻区域；
进一步地，步骤①中利用无人艇的数学模型，将无人艇编队控制转换为无人艇的路径循迹控制，无人艇的数学模型包括运动学模型和动力学模型，具体如下：
I.运动学模型：
Figure BDA0002104135440000031
V＝[u,v,r]T；
其中，
Figure BDA0002104135440000032
为艇体座标系到大地座标系的转换矩阵，艇体座标系以艇体重心为原点，艇体重心到艇艏方向为x轴方向，艇体重心到艇体右舷方向为y轴方向，艇体重心垂直向下为z轴方向；大地座标系采用北-东-地导航座标系；
Figure BDA0002104135440000033
为艇体在大地座标系下的位置矢量；其中，x,y为无人艇在大地座标系下的位置，
Figure BDA0002104135440000034
为无人艇在大地座标系下的航向角，即艇艏方向与大地座标系x轴的夹角；
Figure BDA0002104135440000035
为η的导数，V为艇体的速度矢量；u,v,r分别为无人艇的纵向速度、横向速度和艏摇角速度；其中，无人艇的纵向速度指的是无人艇在其前进方向上的速度；
II.动力学模型：
Figure BDA0002104135440000036
Figure BDA0002104135440000037
Figure BDA0002104135440000038
其中，
Figure BDA0002104135440000039
分别为无人艇的纵向速度u、无人艇的横向速度v和无人艇的艏摇角速度r的微分值；mii(i＝1,2,3)和dii(i＝1,2,3)分别表示在艇体座标系下，无人艇的惯性质量和线性阻尼分别在x轴y轴和z轴上的分量，该参数由水动力实验获得；τwj(j＝u,v,r)是由风、浪、流产生的环境干扰力，用于干扰观测器对该参数进行处理；τu和τr分别为由无人艇的螺旋桨产生的控制力和由方向舵产生的控制力矩。
进一步地，步骤(3)将无人艇编队的驱逐模式改变为巡逻模式，进行巡逻的具体过程为：由远程操作平台对编队中的各无人艇重新规划各自的巡逻区域，并利用岸基通信模块将巡逻区域信号发送至各无人艇，各无人艇通过通信模块接收信号并将该信号发送至无人艇的中央控制器，中央控制器接收巡逻区域信号，并接收由数据采集模块采集到的无人艇的位置信号和艏向信号，中央处理器对巡逻区域信号、无人艇的位置信号和艏向信号进行综合处理后，对无人艇进行路径规划，使无人艇按照规划路径进行循迹以抵达巡逻区域进行海上巡逻，至巡逻任务完成后返航。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明提供了一种工作模式可变的无人艇编队控制系统，利用数学模型将无人艇编队控制转化为无人艇路径路径循迹控制，通过常规的控制方式即可同时实现目标海域巡逻和驱逐目标驱逐任务，较传统的海上目标巡逻技术相比，本发明通过远程操作平台即可掌控整个巡逻过程，节省人力，降低工作人员遭遇危险的可能性。
本发明通过将无人艇编队中的无人艇由巡逻模式转变为驱逐模式，实现对驱逐目标进行合围处理，在应援力量到达之前保证我方目标的安全性，提高了对突发事件的反应速度。
本发明通过在无人艇上设置雷达和声呐，使无人艇编队在巡逻同时达到水面舰艇、潜艇的联合巡逻效果，大大降低了巡逻成本、提高了巡逻效率。
附图说明
图1为本发明控制系统的模块图；
图2为驱逐模式下的无人艇编队示意图。
具体实施方式
结合附图1～2对本发明作进一步说明。
实施例1
如图1所示，一种工作模式可变的无人艇编队控制系统，包括无人艇编队和与无人艇编队无线连接的地面基站；无人艇编队包括类型和参数均相同的四个无人艇；每个无人艇上均设有中央控制器和与中央控制器相连接的供电模块、数据采集模块和通信模块。数据采集模块采集到的信号发送至中央控制器，中央控制器接收信号并进行处理后通过通信模块发送至地面基站。
供电模块包括蓄电池与蓄电池相连接的太阳能电池板，太阳能电池板将太阳能转化为电能并存储在蓄电池中；供电模块还包括与蓄电池相连接的稳压模块，蓄电池通过稳压模块后与数据采集模块、中央控制器和通信模块相连接，蓄电池通过稳压模块后为数据采集模块、中央控制器和通信模块提供稳定的工作电压。
数据采集模块包括定位系统、雷达、摄像头和声呐；定位系统包括惯性导航系统和GPS接收机；惯性导航系统和GPS接收机用于采集无人艇的位置信息和艏向信息；雷达用于检测障碍物和驱逐目标的位置信息；摄像头采集视频信息，用于在海上巡逻过程中对可疑目标进行观察；声呐由发射机、换能器、接收机等部件构成，利用水中声波进行海底目标检测以实现反潜巡逻。
数据采集模块采集艇体的位置及艏向信号、雷达探测信号、视频信号和声呐探测信号，并传输至中央控制器，中央控制器将信号处理后经通信模块传输至地面基站，地面基站接收信号并对信号进行处理后，对无人艇编队的工作模式进行调整，在信号处理后未发现驱逐目标，则控制无人艇编队处于巡逻模式，在信号处理后发现驱逐目标的存在，则控制无人艇编队由巡逻模式改变为驱逐模式，对驱逐目标进行合围；即利用无人艇的数学模型将无人艇由编队控制转换为无人艇的路径循迹控制，当无人艇处于驱逐模式时，利用各个无人艇中央控制器中的编队控制算法，以驱逐目标为领导者，以各个无人艇为追随者，为各个无人艇进行路径循迹规划，形成编队队形对驱逐目标进行合围。
地面基站包括远程操作平台和与远程操作平台相连接的岸基通信模块，岸基通信模块用于与无人艇编队中各个无人艇之间的通信，无人艇上的通信模块和岸基通信模块之间存在双向信号传输，地面基站通过岸基统计模块与无人艇编队中的各个无人艇之间进行信号传输；远程操作平台为触摸显示屏，显示无人艇编队中各无人艇所处的位置和艏向信息、雷达监测信息、声呐监测信息和视频信息，并通过触摸显示屏进行信息处理后向无人艇编队中的各个无人艇发出控制指令。
实施例2
利用上述工作模式可变的无人艇编队控制系统进行无人艇编队控制的方法，具体包括以下步骤：
S01：远程操作平台为无人艇编队中的各无人艇划定各自的巡逻区域，并通过岸基通信模块将划定的巡逻区域信号发送至各无人艇。
S02：各无人艇的通信模块接收巡逻区域信号并发送至无人艇上的中央控制器，中央控制器接收巡逻区域信号，并接收由数据采集模块采集到的无人艇的位置信号和艏向信号，中央处理器对巡逻区域信号、无人艇的位置信号和艏向信号进行综合处理后，对无人艇进行路径规划，使无人艇按照规划路径进行循迹以抵达巡逻区域进行海上巡逻。
S03：在巡逻模式下，无人艇通过雷达检测障碍物信息，利用摄像头检测水面信息实现水面巡逻，利用声呐检测水下信息实现防潜巡逻；声呐的发射机制造电信号，经过换能器将电信号变成声音信号向水中发射，声信号在水中传递遇到潜艇、水雷等目标后会被反射，反射回来的声波被换能器接收转换为电信号，操作人员可利用信号往返时间确定目标的距离，通过声调的高低等情况判断目标的性质。
S04：无人艇上的数据采集模块采集艇体的位置及艏向信号、雷达探测信号、视频信号和声呐探测信号，并传输至中央控制器，中央控制器将信号处理后经通信模块传输至地面基站。
S05：地面基站通过岸基通信模块接收编队中各无人艇的检测信号，并在远程操作平台上进行位置和图像显示，对检测到的信号进行分析以判断是否存在驱逐目标。
S06：远程操作平台发现驱逐目标后，远程操作平台利用无人艇的数学模型，将无人艇编队控制转换为无人艇的路径循迹控制，根据无人艇编队所检测到的驱逐目标位置坐标和图2所示的期望编队队形，以及各个无人艇当前的位置信息，重新为编队中各无人艇进行路径循迹规划，并通过基站通信模块将规划好的期望路径发送至各无人艇，使得编队中的各个无人艇由巡逻模式改变为驱逐模式。
以无人艇编队中的无人艇1为例进行说明，利用无人艇的数学模型和无人艇中央处理器内的编队控制算法，使得无人艇1由编队控制转换为路径循迹控制，由巡逻模式转换为驱逐模式的过程。其中，无人艇的数学模型包括运动学模型和动力学模型，具体如下：
无人艇的数学模型为：
I.运动学模型：
Figure BDA0002104135440000061
V＝[u,v,r]T；
其中，
Figure BDA0002104135440000062
为艇体座标系到大地座标系的转换矩阵，艇体座标系以艇体重心为原点，艇体重心到艇艏方向为x轴方向，艇体重心到艇体右舷方向为y轴方向，艇体重心垂直向下为z轴方向；大地座标系采用北-东-地导航座标系；
Figure BDA0002104135440000063
为艇体在大地座标系下的位置矢量；其中，x,y为无人艇在大地座标系下的位置，
Figure BDA0002104135440000064
为无人艇在大地座标系下的航向角，即艇艏方向与大地座标系x轴的夹角；
Figure BDA0002104135440000065
为η的导数，V为艇体的速度矢量；u,v,r分别为无人艇的纵向速度、横向速度和艏摇角速度；其中，无人艇的纵向速度指的是无人艇在其前进方向上的速度；
II.动力学模型：
Figure BDA0002104135440000066
Figure BDA0002104135440000067
Figure BDA0002104135440000071
其中，
Figure BDA0002104135440000072
分别为无人艇的纵向速度u、无人艇的横向速度v和无人艇的艏摇角速度r的微分值；mii(i＝1,2,3)和dii(i＝1,2,3)分别表示在艇体座标系下，无人艇的惯性质量和线性阻尼在x轴y轴和z轴上的分量，该参数由水动力实验获得；τwj(j＝u,v,r)是由风、浪、流产生的环境干扰力，用于干扰观测器对该参数进行处理；τu和τr分别为由无人艇的螺旋桨产生的控制力和由方向舵产生的控制力矩。
根据图2所示期望编队队形，即编队中各个无人艇(追随者)与驱逐目标(领导者)距离保持为5m，无人艇1、无人艇2、无人艇3和无人艇4与驱逐目标分别保持的角度为-45°、-135°、45°、135°，以实现编队中各个无人艇对驱逐目标的合围。
以无人艇1为例，说明利用路径循迹控制算法对无人艇1进行控制实现对驱逐目标合围，由图2可知，无人艇1与驱逐目标(领导者)的期望角度为λ1d＝-45°，期望距离ρ1d＝5m，利用期望角度为λ1d和期望距离ρ1d计算无人艇与驱逐目标保持相对距离ρ1和相对角度λ1，计算公式为：
Figure BDA0002104135440000073
Figure BDA0002104135440000074
其中，(x。,y。)为领导者的位置，(x1,y1)为无人艇1的位置；ρ1为无人艇1与驱逐目标保持的相对距离；λ1为无人艇1与驱逐目标保持的相对角度。
经上述运算后，无人艇1与驱逐目标(领导者)的队形保持问题转换为保持相对距离ρ1和相对角度λ1对期望距离ρ1d和期望角度λ1d的跟踪问题，由于编队中各个无人艇的类型和参数均相同，无人艇2、无人艇3、无人艇4模式转换过程与无人艇1相同。因此，对相同类型和相同参数的无人艇所组成的编队，将无人艇的编队控制问题转化为循迹问题，将工作模式由巡逻模式转换为驱逐模式。
S07：编队中的各无人艇利用通信模块接收地面基站发送的期望队形信号后，利用与巡逻模式下相同的路径循迹控制算法实现对驱逐目标的合围。
S08：将合围后的驱逐目标进行驱逐，使其远离警戒巡逻海域。
S09：若判断驱逐目标的航行信息仍为目标警戒海域，则向远程操作平台发送应援请示以对其进行驱逐，同时保持合围队形以防止我方目标受到损害。
S10：远程操作平台根据编队发送的图像信息确定驱逐目标的非法目的后，派出应援艇对其进行武力攻击。
S11：成功驱逐驱逐目标后编队中各无人艇改变为巡逻模式，即由远程操作平台对编队中的各无人艇重新规划各自的巡逻区域，并利用岸基通信模块将巡逻区域信号发送至各无人艇，各无人艇通过通信模块接收信号并将该信号发送至无人艇的中央控制器，中央控制器接收巡逻区域信号，并接收由数据采集模块采集到的无人艇的位置信号和艏向信号，中央处理器对巡逻区域信号、无人艇的位置信号和艏向信号进行综合处理后，对无人艇进行路径规划，使无人艇按照规划路径进行循迹以抵达巡逻区域进行海上巡逻，至巡逻任务完成后返航。

Claims (7)

1.一种工作模式可变的无人艇编队控制系统，其特征在于，包括无人艇编队和与无人艇编队无线连接的地面基站；所述无人艇编队包括类型和参数均相同的多个无人艇；所述每个无人艇上均设有中央控制器和与中央控制器相连接的供电模块、数据采集模块和通信模块；所述供电模块还与数据采集模块和通信模块相连接；所述数据采集模块包括定位系统、雷达、摄像头和声呐，定位系统包括惯性导航系统和GPS接收机；数据采集模块采集艇体的位置及艏向信号、雷达探测信号、视频信号和声呐探测信号，并传输至中央控制器，中央控制器将信号处理后经通信模块传输至地面基站，地面基站接收信号并对信号进行处理后，对无人艇编队的工作模式进行调整；地面基站包括远程操作平台和与远程操作平台相连接的岸基通信模块；所述无人艇上的通信模块和岸基通信模块之间存在双向信号传输。
2.根据权利要求1所述的工作模式可变的无人艇编队控制系统，其特征在于，所述供电模块包括蓄电池与蓄电池相连接的太阳能电池板；还包括与蓄电池相连接的稳压模块；所述蓄电池通过稳压模块后与数据采集模块、中央控制器和通信模块相连接。
3.利用权利要求1-2任一所述的无人艇编队控制系统进行无人艇编队控制方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将无人艇编队中的无人艇航行至指定海域进行巡逻；(2)将无人艇编队的巡逻模式改变为驱逐模式，并对驱逐目标进行合围；(3)将无人艇编队的驱逐模式改变为巡逻模式，进行海上巡逻。
4.根据权利要求3所述的无人艇编队控制方法，其特征在于，所述步骤(1)将无人艇编队中的无人艇航行至指定海域进行巡逻的具体过程为：
1)远程操作平台为无人艇编队中的各无人艇划定各自的巡逻区域，并通过岸基通信模块将划定的巡逻区域信号发送至各无人艇；
2)各无人艇的通信模块接收巡逻区域信号并发送至无人艇上的中央控制器，中央控制器接收巡逻区域信号，并接收由数据采集模块采集到的无人艇的位置信号和艏向信号，中央处理器对巡逻区域信号、无人艇的位置信号和艏向信号进行综合处理后，对无人艇进行路径规划，使无人艇按照规划路径进行循迹以抵达巡逻区域进行海上巡逻；
3)在巡逻模式下，无人艇通过雷达检测障碍物信息，利用摄像头检测水面信息实现水面巡逻、利用声呐检测水下信息实现防潜巡逻；
4)无人艇上的数据采集模块采集艇体的位置及艏向信号、雷达探测信号、视频信号和声呐探测信号，并传输至中央控制器，中央控制器将信号处理后经通信模块传输至地面基站；
5)地面基站通过岸基通信模块接收编队中各无人艇的检测信号，并在远程操作平台上进行位置和图像显示，对检测到的信号进行分析以判断是否存在驱逐目标。
5.根据权利要求4所述的无人艇编队控制方法，其特征在于，所述步骤(2)将无人艇编队的巡逻模式改变为驱逐模式，并对驱逐目标进行合围的具体过程为：
①.远程操作平台发现驱逐目标后，远程操作平台利用无人艇的数学模型，将无人艇编队控制转换为无人艇的路径循迹控制，根据无人艇编队所检测到的驱逐目标位置坐标和期望编队形式以及各无人艇当前的位置，重新为编队中各无人艇进行路径循迹规划，并通过基站通信模块将规划好的期望路径发送至各无人艇，使得编队中各无人艇由巡逻模式改变为驱逐模式；
②.无人艇接收指令改变成驱逐模式，在驱逐模式下，编队中的各无人艇通过通信模块接收地面基站发送的期望轨迹信号；
③.各无人艇利用中央控制器中的编队控制算法，以驱逐目标为领导者，以各个无人艇为追随者，按照期望轨迹为各个无人艇进行路径循迹规划，使得各个无人艇按照期望轨迹循迹跟踪，实现对驱逐目标的合围，并驱逐其远离警戒巡逻区域。
6.根据权利要求5所述的无人艇编队控制方法，其特征在于，所述步骤①中利用无人艇的数学模型，将无人艇编队控制系统转换为无人艇的路径循迹控制，无人艇的数学模型包括运动学模型和动力学模型，具体如下：
I.运动学模型：
Figure FDA0002104135430000021
V＝[u,v,r]T；
其中，
Figure FDA0002104135430000022
为艇体座标系到大地座标系的转换矩阵，艇体座标系以艇体重心为原点，艇体重心到艇艏方向为x轴方向，艇体重心到艇体右舷方向为y轴方向，艇体重心垂直向下为z轴方向；大地座标系采用北-东-地导航座标系；
Figure FDA0002104135430000023
为艇体在大地座标系下的位置矢量；其中，x,y为无人艇在大地座标系下的位置，
Figure FDA0002104135430000024
为无人艇在大地座标系下的航向角，即艇艏方向与大地座标系x轴的夹角；
Figure FDA0002104135430000025
为η的导数，V为艇体的速度矢量；u,v,r分别为无人艇的纵向速度、横向速度和艏摇角速度；其中，无人艇的纵向速度指的是无人艇在其前进方向上的速度；
II.动力学模型：
Figure FDA0002104135430000031
Figure FDA0002104135430000032
Figure FDA0002104135430000033
其中，
Figure FDA0002104135430000034
分别为无人艇的纵向速度u、无人艇的横向速度v和无人艇的艏摇角速度r的微分值；mii(i＝1,2,3)和dii(i＝1,2,3)分别表示在艇体标系下，无人艇的惯性质量和线性阻尼在x轴y轴和z轴上的分量，该参数由水动力实验获得；τwj(j＝u,v,r)是由风、浪、流产生的环境干扰力，用于干扰观测器对该参数进行处理；τu和τr分别为由无人艇的螺旋桨产生的控制力和由方向舵产生的控制力矩。
7.根据权利要求6所述的无人艇编队控制方法，其特征在于，所述步骤(3)将无人艇编队的驱逐模式改变为巡逻模式，进行巡逻的具体过程为：由远程操作平台对编队中的各无人艇重新规划各自的巡逻区域，并利用岸基通信模块将巡逻区域信号发送至各无人艇，各无人艇通过通信模块接收信号并将该信号发送至无人艇的中央控制器，中央控制器接收巡逻区域信号，并接收由数据采集模块采集到的无人艇的位置信号和艏向信号，中央处理器对巡逻区域信号、无人艇的位置信号和艏向信号进行综合处理后，对无人艇进行路径规划，使无人艇按照规划路径进行循迹以抵达巡逻区域进行海上巡逻，至巡逻任务完成后返航。
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