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基于局部软约束优化的无人机航迹规划方法
被引量：
1
1
作者
陈朋
江勇奇
+2 位作者
俞天纬
党源杰
宦若虹
《华南理工大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第6期27-36,共10页
针对三维复杂场景中无人机长距离航迹规划效率不高的问题,提出了一种基于局部软约束优化的实时无人机航迹规划方法。该方法首先在Theta^(*)算法的基础上加入安全距离约束,同时利用转弯代价改进启发函数来减少无人机转弯所带来的时间消耗...
针对三维复杂场景中无人机长距离航迹规划效率不高的问题,提出了一种基于局部软约束优化的实时无人机航迹规划方法。该方法首先在Theta^(*)算法的基础上加入安全距离约束,同时利用转弯代价改进启发函数来减少无人机转弯所带来的时间消耗,最终生成由少量关键点组成的初始路径;然后采用局部优化策略对初始路径中存在安全隐患的片段进行软约束优化,并利用贝塞尔曲线的速度特性进行时间分配,确保航迹的连续、平滑和动态可行性,以及提升无人机的飞行效率。实验结果表明,文中方法在保证无人机安全的同时具有更短的飞行距离和飞行时间,以及更好的规划效率,并且在实际的四旋翼飞行中得到验证。
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关键词
无人机
四旋翼
航迹规划
Theta^(*)算法
局部软约束优化
避碰
下载PDF
职称材料
三维场景的实时无人机航迹规划方法
被引量：
10
2
作者
陈朋
汤粤生
+1 位作者
俞天纬
江勇奇
《小型微型计算机系统》
CSCD
北大核心
2020年第9期1800-1805,共6页
针对无人机在三维复杂场景中自主规划航迹存在实时性和安全性不高的问题,本文提出了一种基于关键航点的实时无人机航迹规划方法.该方法可分成以下两个阶段:首先,改进A*算法的启发函数,使其更适应无人机的三维运动特征,基于栅格地图用改...
针对无人机在三维复杂场景中自主规划航迹存在实时性和安全性不高的问题,本文提出了一种基于关键航点的实时无人机航迹规划方法.该方法可分成以下两个阶段:首先,改进A*算法的启发函数,使其更适应无人机的三维运动特征,基于栅格地图用改进后的A*算法寻找无碰撞的栅格路径,并利用梯度信息筛选关键航点,生成初始路径;其次,优化碰撞代价函数,并显式地引入无人机动力可行约束,构建二次规划模型来优化初始路径,确保航迹的安全、平滑、适合无人机飞行.实验结果表明,本文方法在保证实时性的同时具有更短的航迹长度和更高的成功率,在障碍物密度小于0.5个/m^2的情况下,达到了100%的成功率.
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关键词
三维场景
无人机
A*算法
关键航点
航迹规划
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职称材料
题名
基于局部软约束优化的无人机航迹规划方法
被引量：
1
1
作者
陈朋
江勇奇
俞天纬
党源杰
宦若虹
机构
浙江工业大学计算机科学与技术学院
浙江工业大学信息工程学院
出处
《华南理工大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第6期27-36,共10页
基金
NSFC-浙江两化融合联合基金资助项目(U1909203)
国家自然科学基金重点项目(62036009)
浙江省自然科学基金资助项目(LY19F020032)。
文摘
针对三维复杂场景中无人机长距离航迹规划效率不高的问题,提出了一种基于局部软约束优化的实时无人机航迹规划方法。该方法首先在Theta^(*)算法的基础上加入安全距离约束,同时利用转弯代价改进启发函数来减少无人机转弯所带来的时间消耗,最终生成由少量关键点组成的初始路径;然后采用局部优化策略对初始路径中存在安全隐患的片段进行软约束优化,并利用贝塞尔曲线的速度特性进行时间分配,确保航迹的连续、平滑和动态可行性,以及提升无人机的飞行效率。实验结果表明,文中方法在保证无人机安全的同时具有更短的飞行距离和飞行时间,以及更好的规划效率,并且在实际的四旋翼飞行中得到验证。
关键词
无人机
四旋翼
航迹规划
Theta^(*)算法
局部软约束优化
避碰
Keywords
unmanned aerial vehicle
quadrotor
trajectory planning
Theta^(*) algorithm
local soft-constrained optimization
collision avoidance
分类号
TP242.6 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
三维场景的实时无人机航迹规划方法
被引量：
10
2
作者
陈朋
汤粤生
俞天纬
江勇奇
机构
浙江工业大学计算机科学与技术学院
浙江工业大学信息工程学院
出处
《小型微型计算机系统》
CSCD
北大核心
2020年第9期1800-1805,共6页
基金
国家自然科学基金项目(U1909203)资助
浙江省属高校基本科研业务费专项资金项目(RF-C2019001)资助。
文摘
针对无人机在三维复杂场景中自主规划航迹存在实时性和安全性不高的问题,本文提出了一种基于关键航点的实时无人机航迹规划方法.该方法可分成以下两个阶段:首先,改进A*算法的启发函数,使其更适应无人机的三维运动特征,基于栅格地图用改进后的A*算法寻找无碰撞的栅格路径,并利用梯度信息筛选关键航点,生成初始路径;其次,优化碰撞代价函数,并显式地引入无人机动力可行约束,构建二次规划模型来优化初始路径,确保航迹的安全、平滑、适合无人机飞行.实验结果表明,本文方法在保证实时性的同时具有更短的航迹长度和更高的成功率,在障碍物密度小于0.5个/m^2的情况下,达到了100%的成功率.
关键词
三维场景
无人机
A*算法
关键航点
航迹规划
Keywords
3D scene
quadrotor
A*algorithm
key waypoints
trajectory planning
分类号
TP391 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于局部软约束优化的无人机航迹规划方法
陈朋
江勇奇
俞天纬
党源杰
宦若虹
《华南理工大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
1
下载PDF
职称材料
2
三维场景的实时无人机航迹规划方法
陈朋
汤粤生
俞天纬
江勇奇
《小型微型计算机系统》
CSCD
北大核心
2020
10
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职称材料
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