梁　爽

(大连大学电子信息工程学院，辽宁 大连　116622)

固定翼无人机定点飞行最优路径选择

梁爽

(大连大学电子信息工程学院，辽宁 大连116622)

摘要：针对固定翼无人机路径规划复杂、航迹冗余、偏离度高等特点，通过建立三维空间空气动力学模型，标定预置坐标，根据常规气动布局下的空气动力学原理、PID算法、环境等因素对航迹网格点进行管理。采用改进的动态规划算法，对如何准确、快速地计算出连贯预定坐标的最佳路径进行了研究。飞控计算机通过动态对比、状态预测算法，对路径进行实时对比、矫正、重新规划，使无人机能沿着贯穿预定坐标的最佳路径完成既定飞行任务。

关键词：无人机固定翼航迹优化最优路径预定坐标空气动力学模型PID状态预测动态对比

0引言

无人机执行任务时，通常伴随着复杂的航迹变化。能源限制使得滞空时间变得相对固定，最大限度地优化航迹可以大幅度延长执行任务时间，所以无人机，尤其是小型无人机对于航迹的优化有着迫切的需求。随着传感器工艺的发展，传感器愈发趋于多元化、小型化、高精化，使得对无人机飞行时的位置、姿态信息能够精确掌握。同时中央处理器处理能力的提升，也为无人机最优航迹的即时计算提供可能。飞行前，地面控制站给出空中预定坐标，并结合飞机的机动能力、空气动力学模型计算最佳航迹[1]。在飞行过程中，随着环境因素的改变，实际飞行路径或存在误差。通过动态对比算法[2]、状态预测算法对无人机航迹进行实时调整，可大幅度精简无人机飞行路径，延长执行任务时间。……