杨秀霞, 周硙硙, 张毅

(1.海军航空工程学院 控制工程系, 山东 烟台 264001;2.海军航空工程学院 研究生管理大队, 山东 烟台 264001)



一种基于PH螺线的避障重规划路径修正方法

杨秀霞1, 周硙硙2, 张毅1

(1.海军航空工程学院 控制工程系, 山东 烟台 264001;2.海军航空工程学院 研究生管理大队, 山东 烟台 264001)

针对现有避障算法忽略重规划路径侵犯威胁障碍物安全圆的问题,提出了一种基于Pythagorean Hodograph(PH)螺线修正避障重规划路径的方法。该方法能够考虑无人飞行器路径规划的相关性能约束,且较其他路径修正算法复杂度较低、实时性高,能够满足UAV在线规避动静态障碍物的要求。仿真结果验证了该方法的有效性和可行性。

避障; PH螺线; 路径规划; 无人飞行器

0　引言

在未知动态复杂环境下,为确保UAV安全飞行到达目的地,需要对飞行过程中探测到的动静态障碍物进行避碰,因此,规划出满足约束条件安全可飞行的路径是UAV飞行控制技术的重要方面。

近年来,在机器人和无人飞行器领域,众多学者对复杂环境下的避障算法进行了研究,这些算法包括:微分几何法[1]、导引法[2]、势场法[3]、随机搜索算法[4]和曲线规划法[5]等。文献[1]基于微分几何实现了对动静态障碍物的威胁判断和避碰;文献[2]通过导引的方式实现了对探测到的威胁障碍物避碰;文献[3]通过势场中障碍物的斥力和目标点的引力完成了对当前航迹的避障重规划;文献[4]在搜索算法的基础上确定安全航迹点,并对航迹进行平滑完成避障路径重规划;文献[5]基于参数化曲线实现UAV的避障路径重规划。……