魏　健，李相民，代进进

（海军航空工程学院，山东　烟台　264001）

基于速度障碍的无人机避免机动障碍物问题*

魏健，李相民，代进进

（海军航空工程学院，山东烟台264001）

针对无人机避免机动障碍物的问题，应用速度障碍法，在充分考虑障碍物可达范围和无人机最大机动能力的基础上，将问题空间转换到了速度空间，然后以速度障碍的边界条件替代速度障碍的整体范围约束，这样得到了速度障碍的简单表达形式。最后结合最优控制，在速度空间解决了无人机避免障碍物的问题，并直接求解出了合适的速度输出。仿真结果表明方法切实可行。

无人机，速度障碍法，避碰，机动障碍物

0　引言

将避免碰撞简化为代价函数，通过控制代价函数的值域范围来达到避免碰撞的目的，但是对于避碰过程的描述不够详细；Liddy Tomnie［6］等人提出利用矢量场导航系统为无人机规划避障方案，综合了目标航向以及障碍物方向，进而得出适合的路径，但对于障碍物的运动情况考虑得并不完全；王艳［7］等利用势场表示环境信息，将目标点和障碍物分别用引力场和斥力场包围，目标路径即为最小化势能的方向，但是不能很好地解决环境中的突发状况；朱齐丹［8］等人采用速度变化空间分析方法，综合了障碍物碰撞时间和碰撞距离等因素，较好地实现了避碰的目的。当前对避免与障碍物碰撞问题的研究，重点集中在与静止障碍物的避碰上，有关与机动障

随着无人机编队（Unmanned AerialVehicle Team，UAV Team）越来越频繁地应用于执行任务，碰到的问题也随之逐渐增多。……