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无人旋翼飞行器是利用前飞时的相对气流吹动旋翼自转以产生升力的飞行器,目前无人旋翼飞行器广泛的应用于军事、农业、科学探索等领域。无人飞行器的路径规划是指在考虑特定的约束条件下,寻找一条从起始点到目标点满足飞行器自身机动性能要求和飞行任务要求的轨迹。它是无人飞行器任务规划的关键组成部分,同时也是无人飞行器实现自主控制飞行,完成飞行任务的保障。基于此,设计了一种路径规划算法,来实现对旋翼飞行器的路径规划。
本文介绍了一种走切点的路径规划方法,通过扫描搜索障碍物的切点,同时定义启发函数,对搜索到的切点进行筛选,选择合适的切点进行飞行,并逐步搜索新的切点,直到最终到达目标点,得到一条由若干直线段组成的飞行轨迹。基于旋翼飞行器的特殊飞行状态悬停,提出了一种旋翼飞行器躲避临时障碍物的策略。
在二维平面的规划的基础上,对规划方法进行三维空间的扩展。在三维空间中,通过飞行器最大俯仰角的限制,将三维搜索空间缩小,降低了搜索的难度,同时也更符合飞行器自身的要求。
对算法进行进一步改进,通过引入一个CLOSED表,存储搜索过的切点,当通过某切点搜索不到新的切点时,可以返回其父节点,进行重新搜索,直到最终搜索到目标点,这样可以避免飞行器的迷路。