摘要
快速野火响应要求无人机集群从分散的初始状态接近火区，在有限的信息交换条件下协调到达，并根据更新后的火情线几何形状调整终端部署。本文提出了一种用于时间协调火情线部署的两阶段分布式制导框架。第一阶段将正则化交会时间变量与有界度拓扑交互、基于邻近的避碰和持续纵向速度调节相结合，以减少交会时间分散度。第二阶段将更新后的火情线离散化为服务点，采用几何感知的结构化策略进行分配，随后进行距离感知的终端同步和本地安全控制。条件分析在可切换拓扑和理想第二阶段部署的充分间隔条件下，建立了第一阶段缩减协调动力学的收敛性。在12架无人机的第一阶段对比实验中，所提方法将到达时间离散度降低至1.34秒，而固定拓扑协同制导为16.12秒，不含纵向时间校正的方案为4.20秒。第一阶段测试进一步扩展至100架无人机，第二阶段分配评估最多涵盖60架无人机，并保持较低的计算成本。在涉及测量噪声、风扰和有限通信延迟的匹配三维测试中，所提方法在对比策略中实现了最小的终端时序误差，四种测试条件下的第二阶段平均离散度为2.654秒。结果表明，在所考虑的机动和通信条件下，该方法能够实现有效且可扩展的时间协调部署。
