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龙图腾网获悉中国计量大学申请的专利一种固定翼路径追踪方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114911256B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-15发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210382974.5，技术领域涉及：G05D1/46；该发明授权一种固定翼路径追踪方法是由许晨钊;郑恩辉设计研发完成，并于2022-04-12向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种固定翼路径追踪方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种固定翼路径追踪方法。设定固定翼终点的期望速度和期望位姿，设置路径规划函数；实时获取固定翼的当前时刻的位姿，根据前时刻的实际期望飞行路径更新设定飞行约束条件；在改进粒子群航点预估模块中处理获得从固定翼的当前位姿在躲避开临近的障碍物情况下且路径最短位姿变化最少的到期望行进路径方案下的航点集；B样条航线拟合模块将航点集插值拟合得到预计航线，进而根据预计航线建立实际期望飞行路径；重新回到步骤，再次计算实际期望路径。本发明高效进行规划、设置B类样条曲线和实时更新预设路径，大大提高固定翼无人机的避障效果和路径追踪能力，且减轻了固定翼速度分配和位姿变化的压力，更好的实现了固定翼路径追踪能力。

本发明授权一种固定翼路径追踪方法在权利要求书中公布了：1.一种固定翼路径追踪方法，其特征在于：该方法具体包括： 步骤S1：设定固定翼终点的期望速度和期望位姿，通过损失函数设置固定翼路径待优化的路径规划函数； 步骤S2：实时获取固定翼的当前时刻的位姿Ps，根据前一个时刻的实际期望飞行路径更新设定固定翼的飞行约束条件； 步骤S3：设置改进粒子群航点预估模块，在改进粒子群航点预估模块中根据固定翼的当前位姿Ps、障碍物位置信息及其威胁半径、期望飞行路径D和固定翼的转弯半径区间[RMIN，RMAX]，RMIN表示固定翼最小转弯半径，RMAX表示固定翼的最大转弯半径，处理获得从固定翼的当前位姿Ps在躲避开临近的障碍物情况下且路径最短位姿变化最少的到期望行进路径D方案下的航点集； 在所述步骤S3的改进粒子群航点预估模块中，根据输入的固定翼当前位姿Ps、障碍物位置信息及其威胁半径[XOBS,YOBS,ZOBS,ROBS]、期望的固定翼行进路径D、最小固定翼姿态变动、固定翼的转弯半径区间[RMIN，RMAX]的情况下，建立以下目标函数： 位姿损失函数： 速度损失函数： 轨迹追踪损失函数： Cost_tra＝psi_d-psi_aΠ2+pit_d-pit_aΠ2 且按照以下公式设置设置总损失函数： Func_tra＝lam_1*Cost_pos+lam_2*Cost_speed+lam_3*Cost_tra 其中，Costpos表示位姿损失函数，Costspead表示公式速度损失函数，Costtra表示轨迹追踪损失函数，Functra表示总的损失函数，Π表示圆周率，x_a，y_a，z_a为当前时刻下的三个坐标位置信息，x_d，y_d，z_d为当前时刻下的期望飞行路径的坐标位置信息，u_a，v_a，w_a为当前时刻下的三个方向上的速度信息，u_d，v_d，w_d为期望飞行路径的三个方向上的速度信息，psi_a为当前时刻下的航向角度，pit_a为当前时刻下的俯仰角度，psi_d为期望飞行路径下的航向角度，pit_d为期望飞行路径下的俯仰角度，lam1、lam2、lam3为三个损失函数的加权系数； 再利用改进粒子群算法对目标函数进行求解获得最优的航点集； 所述的改进粒子群算法是在粒子群算法中将惯性系数的权重w设定为按照以下公式计算获得： w＝0.4+0.006*100-i 其中，i表示迭代次数，设置的总迭代次数为100次； 步骤S4：设置B样条航线拟合模块，通过B样条航线拟合模块将航点集进行插值拟合得到B样条曲线，从而得到一条光滑的预计航线，提取预计航线中下一时刻的位置，并和当前时刻的位置之间建立实际期望飞行路径Ds； 步骤S5：改进粒子群航点预估模块中，实时根据行经至下一时刻后的当前位姿分别和固定翼的期望飞行路径D之间的关系改变、和障碍物的位置信息及其威胁半径之间的关系改变，重新回到步骤S2，再次计算实际期望路径。

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