容错控制技术在无人机飞行安全管控中的应用研究

摘要

无人机在执行任务过程中面临执行器故障、传感器异常、通信中断及结构损伤等多重风险，容错控制技术
是保障其在故障条件下维持安全飞行的关键技术手段。本文从无人机飞行安全管控的需求出发，系统梳理了容错控
制技术的基本框架与分类体系，分析了被动容错控制与主动容错控制两类主要技术路径的原理特征与适用边界。在
此基础上，重点探讨了基于滑模控制的鲁棒容错方法、基于控制分配的重构方法、基于观测器的故障诊断与主动容
错方法以及多机协同容错控制等典型技术，并结合北航团队在被动容错控制领域的最新突破，分析了容错控制技术
在实际飞行验证中的有效性。研究表明，无人机容错控制正从模型驱动向“模型+数据”混合驱动、从个体容错向
群体智能容错、从被动响应向主动预测与认知的方向演进。本文最后从技术融合、验证体系与标准化建设三个维度
提出了容错控制技术工程化应用的优化建议，以期为无人机飞行安全管控体系的构建提供参考。