寇丽君

（大连东软信息学院，辽宁 大连 116000）

0 引 言

近年来，国内外都在积极研究无人机的轨迹规划问题。国内有学者提出一种无人机协同轨迹规划方法，主要通过将粒子群算法与高斯伪谱法相结合的方法改进无人机协同轨迹规划［1］。国内还有学者提出一种无人机轨迹规划方法，主要通过遗传算法实现无人机轨迹规划。然而，利用以上方法智能规划无人机协同轨迹时，在起始点与目标点的距离为5 000 m-5 500 m的范围内，存在飞行耗时较长的问题。因此，本文提出一种基于多目标搜索的无人机协同轨迹智能规划方法。

1 设计方法

1.1 无人机动力学模型构造

以双坐标系为量化基准，构造无人机动力学模型时特做以下假设：将无人机视为对称且形状均匀的刚体；在较小风速的情况下无人机悬停或低速飞行时，忽略近地效应。

构造双坐标系的步骤如下：

（1）将无人机机身坐标系记为O-X Y Z。其中O为坐标原点位于机身重心处，X轴与Y轴均从重心指向无人机电机，而Z轴则与地面垂直且向上，形成右手坐标系，能够描述姿态信息。

（2）惯性坐标系记为o-x yz，将o这一原点置于地面，x轴与y轴互相垂直并且与地面平行，东方向定义为x轴正向。z轴向上与地面垂直，符合直角右手正交系，能够描述无人机与地面相对的空间位置。

无人机的运动形式分为绕轴转动与沿轴平动。通过4个变化状态量进行表示。(x，y，z)T表示位置坐标；（vx，vy，vz）T表示沿轴速度；(φ，θ，Φ)T表示绕轴姿态；(p，q，r)T表示绕轴角速度。

其中，T代表状态阈值；……