基于Hybrid State A*与增强安全管道的直升机低空航迹规划

摘要：

直升机低空突防已逐渐成为现代空战察打任务的核心,而低空航迹规划算法是实现该技术的关键.尽管现有的航迹规划算法已经被应用于实际低空突防任务,但基于"前端-后端"式的传统航迹规划算法依然存在规划航迹机动执行性差与复杂动态场景下易碰撞的缺陷.针对上述问题,本文提出一种基于Hybrid State A*与增强安全管道的改进算法.首先,基于Hybrid State A*算法的联合轨迹优化,可以在状态空间中完成兼顾直升机机动特性的初始航迹高效搜索,有效保证直升机航迹的可达性.其次,基于初始航迹膨胀的增强安全管道,将后端航迹优化参数限制在安全的可行域内,进而有效提升复杂动态场景下规划航迹的安全性.在实验环节,本研究结合ROS机器人仿真环境与Rviz数据可视化工具完成仿真验证,通过算法间的综合对比实验,论证了本研究所提算法对规划的航迹机动性与安全性有明显的提升.

关键词：直升机航路规划、Hybrid State A*算法、增强安全管道

所属期刊栏目：53

分类号：TP273(自动化技术及设备)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;中国航空科学基金项目

在线出版日期：2023-01-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：15-24