多旋翼无人机避障航迹规划算法

摘要：

多旋翼无人机的自主避障能力是安全作业的重要保证.该研究针对多旋翼无人机自主避障问题,提出了一种改进的双向RRT快速随机树航迹规划算法,结合最小化位移四阶导数的动力学优化方法,生成更符合多旋翼无人机动力学性能的避障航迹,解决避障过程中重复搜索、航迹曲率波动性大等问题,实现平稳避障;提出了以随机采样算法规划难度(用时)为核心的场景复杂度评价方法,在不同复杂度场景下进行了仿真试验.结果表明:与改进前相比,避障航迹再规划迭代次数减少23.69％;有效避障航迹规划用时不高于0.33 s、平均避障速度不低于1.16 m/s、避障航迹延长率最多达20.82％.所提出的避障航迹规划方法,提升了避障航迹的规划效率与效果,可为多旋翼无人机自主作业过程中的避障航迹规划提供参考.

关键词：无人机、优化、航迹规划、避障、路径配置、RRT-Connect、动力学优化

所属期刊栏目：36

分类号：S251;TP273(农业航空)

资助基金：国家重点研发计划2016YFD0200702,2018YFD0700603

在线出版日期：2021-03-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：59-69