基于随机树势场函数的复杂障碍物逃逸航路规划方法
李金鹏1
魏瑞轩1
石如强1
熊鹏2
1.空军工程大学航空工程学院,西安,7100382.93525部队,西藏 日喀则,857060
摘要：无人机在执行任务过程中需根据外界环境规划出满足约束条件的飞行路径.针对传统人工势场法(APF)规划的航路存在局部极小值、无法脱困和狭窄航路震荡等缺陷导致航路规划失败的问题,提出了一种基于随机树势场的复杂障碍物逃逸航路规划方法.首先,建立了无人机离散化环境地图模型,采用快速随机搜索树(RRT)的方式分别在各个环境地图中生成随机树路径,并设计了一种随机树势场函数,对路径节点构建势场;然后,通过合理的设计随机树势场的参数与引入时机,引导无人机逃逸出缺陷情况下的势场环境,解决了传统人工势场法的缺陷问题;最后,将文中算法与对比算法进行仿真和分析.结果显示,相比快速搜索随机树算法与传统人工势场法存在航路规划失败的情况,文中算法在各个障碍物情况下都完成了航路规划,并缩短了规划的航路长度,进一步提升了航路规划的安全性和有效性.
关键词：快速搜索随机树人工势场法局部最小值航路规划复杂障碍物
分类号：V249(航空仪表、航空设备、飞行控制与导航)V279(各类型航空器)
资助基金：科技部科技创新新一代人工智能重大项目(2030;2018AAA0102403)
论文发表日期：2024-12-25
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 87-95 )
英文信息