
无人船、AUV与无人车编队路径跟踪:领航跟随los制导反步控制及MATLAB程序实现
# 无人船、AUV与无人车编队路径跟踪的奇妙探索
在自动化载具的领域中,无人船、AUV(自主水下航行器)以及无人车的编队路径跟踪是一个极富挑
战与魅力的研究方向。今天咱就来唠唠基于领航跟随LOS(视线法)制导结合反步控制的实现,还得让路径
和模型都能灵活调整,最后通过MATLAB程序来一展身手。
## 领航跟随LOS制导
LOS制导就像是给编队里的“小弟”们指了一条明路。想象一下,领航者在前面跑,跟随者得时刻盯着
领航者,按照一定的规则去追。具体来讲,跟随者要保持和领航者之间有一条虚拟的视线(Line - of - Si
ght)。咱们来看段简单的代码示例(假设二维平面情况):
```matlab
% 假设领航者位置
leader_x = 10;
leader_y = 10;
% 跟随者位置
follower_x = 5;
follower_y = 5;
% LOS向量计算
LOS_vector_x = leader_x - follower_x;
LOS_vector_y = leader_y - follower_y;
distance = sqrt(LOS_vector_x^2 + LOS_vector_y^2);
```
在这段代码里,我们先设定了领航者和跟随者的位置,然后通过计算两者坐标差值得到LOS向量,并
且算出了两者之间的距离。这距离和LOS向量方向对于跟随者调整自己的路径至关重要。
## 反步控制
反步控制是一种逐步构建控制律的方法,就像搭积木一样,一步一步把复杂的控制系统搭建起来。
比如说,我们先对系统的一部分设计一个虚拟控制输入,然后基于这个虚拟输入,再为整个系统设计实际
的控制输入。代码实现起来大概是这样:
```matlab
% 假设系统状态变量
x = [1; 0]; % 例如 [位置; 速度]
% 第一步:设计虚拟控制输入