| 基于Hybrid State A* 与增强安全管道的直升机低空航迹规划 |
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| 引用本文： | 刘冰,方元,高世奇,廖文韬,赖梓航,罗灵鲲,胡士强. 基于Hybrid State A* 与增强安全管道的直升机低空航迹规划[J]. 航空电子技术, 2022, 53(3): 15-24 |
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| 作者姓名： | 刘冰 方元 高世奇 廖文韬 赖梓航 罗灵鲲 胡士强 |
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| 作者单位： | 中国航空无线电电子研究所;上海交通大学 航空航天学院 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金（61773262，62006152）；中国航空科学基金会（20142057006） |
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| 摘 要： | 直升机低空突防已逐渐成为现代空战察打任务的核心，而低空航迹规划算法是实现该技术的关键。尽管现有的航迹规划算法已经被应用于实际低空突防任务，但基于“前端- 后端”式的传统航迹规划算法依然存在规划航迹机动执行性差与复杂动态场景下易碰撞的缺陷。针对上述问题，本文提出一种基于Hybrid StateA* 与增强安全管道的改进算法。首先，基于Hybrid State A* 算法的联合轨迹优化，可以在状态空间中完成兼顾直升机机动特性的初始航迹高效搜索，有效保证直升机航迹的可达性。其次，基于初始航迹膨胀的增强安全管道，将后端航迹优化参数限制在安全的可行域内，进而有效提升复杂动态场景下规划航迹的安全性。在实验环节，本研究结合ROS 机器人仿真环境与Rviz 数据可视化工具完成仿真验证，通过算法间的综合对比实验，论证了本研究所提算法对规划的航迹机动性与安全性有明显的提升。
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| 关 键 词： | 直升机航路规划；Hybrid State A* 算法；增强安全管道 |
| 收稿时间： | 2022-07-26 |
| 修稿时间： | 2022-09-06 |
Helicopter Low-Altitude Trajectory Planning Based on Hybrid State A*and Strengthened Safety Pipeline |
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| LIU Bing,FANG Yuan,GAO Shi-qi,LIAO Wen-tao,LAI Zi-hang,LUO Ling-kun,HU Shi-qiang. Helicopter Low-Altitude Trajectory Planning Based on Hybrid State A*and Strengthened Safety Pipeline[J]. Avionics Technology, 2022, 53(3): 15-24 |
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| Authors: | LIU Bing FANG Yuan GAO Shi-qi LIAO Wen-tao LAI Zi-hang LUO Ling-kun HU Shi-qiang |
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| Affiliation: | Chinese Aeronautical Radio Electronics Research Institute;School of Aeronautics and Astronautics, Shanghai Jiao Tong University |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | helicopter trajectory planning hybrid state A*algorithm strengthened safety pipeline |
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