基于平面约束人工势场的无人机航迹规划算法 |
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引用本文: | 高璕,张磊,胡高歌,杨子江,高兵兵.基于平面约束人工势场的无人机航迹规划算法[J].航空科学技术,2023(8):68-76. |
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作者姓名: | 高璕 张磊 胡高歌 杨子江 高兵兵 |
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作者单位: | 1. 西北工业大学;2. 西北工业大学深圳研究院;3. 航空工业西安航空计算技术研究所 |
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基金项目: | 航空科学基金(20200019053003,20181953021);;陕西省重点研发计划项目(2023-YBGY-375);;深圳市科技计划(JCYJ20210324121602008)~~; |
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摘 要: | 航迹规划是实现无人机自主导航飞行的关键。针对人工势场法应用于无人机航迹规划时出现的规划失败、实用性不强的问题,本文提出一种基于平面约束人工势场的航迹规划算法。首先,利用约束平面切割障碍物,简化了障碍物的分布。其次,构建航迹的可行性约束条件,并建立了基于约束平面的人工势场法。最后,综合并改进了一种额外控制力法和常用的改进势场函数。仿真验证表明,该算法克服了传统人工势场法未考虑无人机物理性能限制、易陷入局部最小值以及目标不可达的问题,同时提高了航迹规划质量。通过本文研究,人工势场法的不足得到了改善,有利于人工势场法在无人机航迹规划领域的应用与发展。
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关 键 词: | 无人机 航迹规划 人工势场法 避障 额外控制力法 |
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