基于可达集的无人机低空飞行冲突解脱算法 |
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引用本文: | 杨建航,张福彪,王江.基于可达集的无人机低空飞行冲突解脱算法[J].北京航空航天大学学报,2023(7):1813-1827. |
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作者姓名: | 杨建航 张福彪 王江 |
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作者单位: | 1. 北京理工大学宇航学院;2. 无人机自主控制技术北京重点实验室 |
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基金项目: | 国家重点研发计划(2021YFF0601304);;国家自然科学基金(U1913602); |
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摘 要: | 针对无人空中交通管理(UTM)中的冲突解脱问题,提出了以可达集分析为基础的实时避撞算法。该算法可用于城市低空环境中的密集交通流空域,保证无人机(UAV)飞行过程的安全性。基于相对运动的概念,通过分析平面空域中的飞行博弈问题对避撞系统进行建模,同时利用水平集方法和最优控制理论对无人机的可达集进行分析和计算,使用机载传感器获取无人机与周围物体的信息,为每架无人机提供新的避撞策略。通过3种不同空域环境的飞行案例进行仿真实验,验证了该策略不仅可以得到平滑的飞行路径,实时安全地解决冲突解脱问题,而且针对合作/非合作目标均有效。
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关 键 词: | 无人空中交通管理 冲突解脱 城市低空环境 可达集分析 避撞策略 平面空域 |
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