在無(wú)人機(jī)航跡規(guī)劃任務(wù)中,必須保證無(wú)人機(jī)不與障礙物相撞,并保持一定的安全距離,所獲得的路徑應(yīng)滿足無(wú)人機(jī)的機(jī)動(dòng)性要求。本文根據(jù)彈性繩的定義,分析了彈性繩算法的局限性,并給出了彈性繩算法在無(wú)人機(jī)路徑規(guī)劃中的設(shè)計(jì)方案。同時(shí),研究設(shè)計(jì)了若干個(gè)仿真場(chǎng)景來(lái)驗(yàn)證算法的性能。仿真結(jié)果表明,本文所設(shè)計(jì)改進(jìn)的算法能夠有效解決無(wú)人機(jī)路徑規(guī)劃問(wèn)題。 

【文章來(lái)源】：軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品. 2019,(08)

【文章頁(yè)數(shù)】：5 頁(yè)

【部分圖文】：

彈性繩節(jié)點(diǎn)示意圖

的狀態(tài)，此時(shí)彈性繩的長(zhǎng)度達(dá)到空間最短狀態(tài)。彈性繩S={P1,P2,…,Pn}（n≥3）的各個(gè)節(jié)點(diǎn)在相互作用下逐點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)一輪運(yùn)動(dòng)后變?yōu)镾'={P'1,P'2,…,P'n}（n≥3）。對(duì)于彈性繩上任意一點(diǎn)Pi(i=2,3,…,n-1)，其運(yùn)動(dòng)分析如圖2所示。假設(shè)在節(jié)點(diǎn)Pi運(yùn)動(dòng)時(shí)，其相鄰點(diǎn)P'i-1和Pi+1固定，節(jié)點(diǎn)Pi受到相鄰點(diǎn)的吸引作用，合力方向?yàn)镻iP'i-1+PiPi+1。由此可得彈性繩節(jié)點(diǎn)的收縮位圖1 彈性繩節(jié)點(diǎn)示意圖置計(jì)算公式為：圖2 運(yùn)動(dòng)分析示意圖PiPi+1P′iP′i-12019年08月總第430期學(xué)術(shù)論文60軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品DualUseTechnologies&Products

出，無(wú)人機(jī)路徑的節(jié)點(diǎn)在場(chǎng)景中的一個(gè)障礙處向著錯(cuò)誤的地方運(yùn)動(dòng)，并且在該障礙物處陷入了局部最優(yōu)解。利用設(shè)計(jì)的彈性繩算法對(duì)場(chǎng)景中的單架無(wú)人機(jī)進(jìn)行路徑規(guī)劃，所得結(jié)果的如圖5和圖6所示。Z/kmX/kmY/km（a）三維示意圖（b）平面示意圖Y/kmX/km圖4 陷入局部最優(yōu)的情況示意Y/km（b）迭代次數(shù)＝100Z/kmX/kmY/km（d）迭代次數(shù)＝500ZkmX/km圖5 彈性繩算法運(yùn)算過(guò)程Y/km（a）迭代次數(shù)＝1Z/kmX/km（c）迭代次數(shù)＝200Z/kmY/kmX/km圖3 無(wú)人機(jī)任務(wù)規(guī)劃環(huán)境地圖Y/kmZ/kmX/km2019年08月總第430期學(xué)術(shù)論文62軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品DualUseTechnologies&Products

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于改進(jìn)人工勢(shì)場(chǎng)法的移動(dòng)機(jī)器人路徑規(guī)劃[J]. 宋建輝,代濤,劉硯菊.  計(jì)算機(jī)工程與科學(xué). 2017(07)
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碩士論文
[1]基于PSO和彈性繩算法的水下潛器三維空間路徑規(guī)劃方法研究[D]. 范志超.哈爾濱工程大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3004599