精确制导炸弹攻击大范围分布目标的控制方法研究(3)
热电池，电池后为数据链单元。弹体最后部为控制机构，有 4 个呈十字形配置的折叠舵面，
后舱背部还有一个固定鳍[7]
。1.3 多智能体系统发展与研究现状
很久以来，人们就注意到自然界的诸多群体行为，并展开了较为详尽的分析和研究。例
如生物界昆虫、鸟和鱼群等的协作捕食、共同抵御入侵者等行为，又如物理中粒子的自组织、
自激励等行为，都显示出某种群体特质。 随着嵌入式硬件的发展和通信能力的提高，以及分
布式或者非集中式思想的发展，人们越来越认识到多智能体系统的合作能够以更小的代价完
成更复杂的任务。相比于单个智能体，多智能体系统[8]
，尤其是分布式多智能体系统，具有
很多明显的优点。例如：具有分布式的感知与执行器，以及内在的并行性；具有较大的冗余，
比单个智能体有更好的容错性和鲁棒性；能够更有效地完成单个智能体无法完成的任务；完
成同样任务的多个智能体，一般成本低廉，比单个性能优良但是又成本昂贵的智能体更具有
经济效益等。 因此， 近十年来多智能体系统已经发展成为控制领域和机器人领域的重要研
究方向。编队控制是当前多智能体系统研究的热点问题。它指多个智能体组成的团队在向特
定目标或方向运动的过程中，相互之间保持预定的几何形态(即队形)，同时又要适应环境约
束(例如避开障碍)的控制问题。一般而言，编队控制借助智能体间的局部交互实现多智能体
系统的群体行为，从而解决全局性的任务。
现有文献中，编队控制的研究方法有跟随领航者法[9]
、虚拟结构法[10]和基于行为法[11]三种主要类型：（1）跟随领航者法[9]
：在跟随领航者的结构中，各智能体之间的互联关系是“上级”与
“下级”的关系，领航者发出命令，跟随者接收并执行相应的控制，某些智能体被设成领航
者来领导整个编队向目标前进，其他的智能体则跟随其后或者以其为参考点，保持一定的队
形共同完成任务。在这种方法中领航者是整个结构的核心并承担着非常重要的角色，它的行
为决定了整个队列的行为，对它控制的成败直接关系到整个任务的成败。同时，由于在这种队形控制结构中不存在反馈，控制产生的误差有可能在信息传输的过程中被逐渐扩大。
（2）虚拟结构[10]
：其基本原理是依靠一个己经定义好的虚拟结构，在这种结构中每个智
能体对应其相应的位置。在虚拟结构中，一般其队形都是刚性结构，即在整个运动过程中各
个智能体之间的相对位置是保持不变的，也就是说各智能体之间的互联关系是通过相互位置
来确定的。有学者将跟随领航者结构中的领航者设置为虚拟的，其他智能体以它为参考点来
进行队形排列。按照虚拟智能体所在队形中位置的不同，虚拟结构的队形控制又分为好几种
类型：虚拟领航者、虚拟中心和虚拟参考点等。
（3）基于行为的方法[11]
：基于行为的控制结构与前两种控制结构有所不同，以上介绍的
两种控制结构从某种程度上来说属于集中型的控制结构，而基于行为的控制结构属于分散控
制结构。在这种控制结构中针对每一个智能体存在几种基本的控制行为，每一种行为加上一
定的权重系数，它们的加权和就构成了对单独每一个智能体的最终控制行为。在这种控制结
构之下，队列的形状就能够比较容易的改变，以便于适应不同的环境。每一个智能体的基本