無人機編隊的表演效果眾所周知，它不僅能夠滿足人們的視覺要求，還有望取代煙火表演達到零排放量的環(huán)保要求。除此之外，于拍攝而言，編隊飛行能夠在立體空間內快速采集多角度的影像資料，在搜索救援中提供信息支持；對于物流而言，編隊飛行能夠靈活地派送貨物，協力運送重物；對于軍用而言，編隊飛行能夠密集突防，提高任務成功率。所以它的用途還是相當廣泛的。

1.無人機基本飛行控制原理 這種基本的控制算法已經爛大街了，基本上都在用，在這簡單說一下。單臺無人機平穩(wěn)飛行是實現無人機編隊飛行的基礎。下圖是無人機平穩(wěn)飛行的關鍵技術原理，CPU實時采集姿態(tài)傳感器的數據，其中姿態(tài)傳感器包括三軸陀螺儀、三軸加速度計、三軸磁力計，依靠這9軸姿態(tài)信息進行姿態(tài)解算融合得到四元數和歐拉角，傳感器采集的信息作為當前姿態(tài)，目標姿態(tài)由遙控器的通道信息決定，二者偏差作為PID的輸入控制，姿態(tài)控制通過串級PID，外環(huán)角度環(huán)，內環(huán)進入角速度環(huán)，整定內環(huán)和外環(huán)PID之后輸出加到姿態(tài)控制上，完成無人機的平穩(wěn)控制飛行。

2.無人機定位

（1）測距定位 在每臺無人機上安裝距離傳感器，計算出各臺無人機之間的相對距離，然后進行數學建模，根據相應算法得出無人機的位置。它的優(yōu)點是計算所得位置比較精確，但是運算量比較高，另外三維空間中的距離傳感器種類很少。

(2）GPS+氣壓計 通過GPS獲得無人機二維平面位置，再結合氣壓計和超聲波模塊計算出高度，最終得出飛機空間位置。飛機在低空飛行時通常采用超聲波模塊獲取高度信息，精度很高，在高空時采用氣壓計。

（3）圖像識別定位 通過多個攝像頭獲取環(huán)境三維空間圖像，使用圖像識別技術將圖像進行處理，對飛行空間進行數學建模，將識別出的不同維度的無人機位置信息整合，可獲得三維空間中無人機位置。該方法在圖像識別過程中數據運算量也很大，另外受地域限制，只可在布有攝像頭的環(huán)境中飛行。 3. 防誤撞軌跡規(guī)劃 為防止無人機在變換隊形時發(fā)生碰撞，我們?yōu)槊颗_無人機設置一定的安全距離。如圖，以每臺無人機為球心，固定距離為半徑的球體設為其安全區(qū)域，其他無人機不得進入。若在飛行過程中需要經過其他無人機的安全區(qū)域，該無人機必須繞行到達目標位置，不可直線行進，避免發(fā)生碰撞。

4. 位置信息共享 無人機如要完成整齊的編隊動作，必須統籌規(guī)劃所有無人機的實時飛行位置。為此，需要設定一臺無人機作為主機，其余為副機。主機負責接收信標臺的控制信息，然后進行解算，把預定路徑中每臺無人機的位置通過遠距離通信模塊傳送給副機，設置合適的信息格式，副機接收到主機的位置信息后把其作為自己的目標位置向其飛行，實現所有無人機的路徑統籌規(guī)劃。