魏铂淞, 张启瑞, 许卓凡, 王亮

(1.西北工业大学 航天学院, 陕西 西安 710072;2.空军工程大学 航空航天工程学院, 陕西 西安 710038;3.西北工业大学 无人机特种技术国家重点实验室, 陕西 西安 710065)

一种陌生环境的无人机在线Laguerre航路规划方法

魏铂淞1, 张启瑞2, 许卓凡2, 王亮3

(1.西北工业大学 航天学院, 陕西 西安 710072;2.空军工程大学 航空航天工程学院, 陕西 西安 710038;3.西北工业大学 无人机特种技术国家重点实验室, 陕西 西安 710065)

针对多旋翼无人机在陌生城市低空安全飞行的需要,研究了适合于陌生环境应用的在线航路规划方法。在分析传统Laguerre图航路规划原理及其航路安全性优势的基础上,首先导出了面向单个拟飞通道的Laguerre规划航路的特性。进而,通过最小化航路安全误差,建立了单个航段的最佳安全航路。在上述研究的基础上,提出了面向陌生环境的在线滚动式Laguerre航路规划方法。设计了模拟城市建筑物分布的仿真飞行场景,并通过对比分析不同规划方法对于仿真场景的航路规划结果,显示了本文算法在航路规划问题中避撞安全性方面的优势。

多旋翼无人飞行器; 航路规划; Laguerre图; 城市环境

0 引言

近年来,由于操控方便、价格低廉、用途广泛等原因,小型商业多旋翼无人机发展迅速,正在受到越来越多的重视和喜爱。在技术和市场的共同推动下,未来城市商业无人机的发展和运用空间极为广阔。据有关机构预测,未来十年商业无人机的市场产值可能达到千亿美元。但无人机发展和运用的一路高歌猛进,也正在给无人机在城市的低空飞行安全带来巨大的挑战,无人机撞击建筑物的事件时有发生。……