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申请/专利权人:中国电子科技集团公司第五十四研究所
摘要:本发明提出了一种适用于无人机的自主航路规划方法,该方法能够根据无人机任务需求、导航定位传感器和环境感知传感器得到的传感器信息,通过对无人机周围障碍物和干扰打击威胁程度的动态判断不断调整规划无人机可行路径优先级,确定当前环境下的最优路径,实现自主导航。该方法提升了无人机在复杂环境下的自主决策飞行能力和工作可靠性,具有实现简单、计算量小和自主控制水平高的特点。
主权项:1.一种适用于无人机的自主航路规划方法,其特征在于,包括以下步骤:1根据无人机任务规划当前路径,并初始化参数,确定当前各类传感器的状态;所述各类传感器包括环境感知类传感器、导航定位类传感器、载体状态类传感器;在k时刻,环境感知类传感器输出周围障碍物信息ak、电磁环境信息bk;导航定位类传感器输出当前的位置信息qk;载体状态传感器输出无人机的当前速度vk;2根据无人机当前速度vk和路径规划决策检测时间tv设置无人机的避障半径Rv,vktv<Rv;3根据无人机的任务和导航定位信息,将当前无人机可行的路径方向分割为M条路径,根据最优路径原则确定M条路径的优先级系数向量ρk=[ρk1,…,ρki,…,ρkM],其中i=1,…,M,λki为k时刻第i条路线的任务完成质量系数,lki为k时刻第i条路线的到达目的地qe的距离,Lk为k时刻到达目的地qe的最短距离;4根据防撞传感器判断M条路径上是否有障碍物,若障碍物距离dki≤Rv,则该条路径不可行,在路径规划中将其剔除;若Rv<dki≤μRv,1<μ<10,则降低该条路径的优先级,即ρki=ξdkiρki,其中ξ为避障优先级调整系数,取值范围为若dki≥μRv,则认为该条路径可行,不调整路径优先级系数;将剩余的M1条路径组成新的路径优先级系数向量其中j=1,…,M1;5根据电磁环境感知传感器判断剩余的M1条路径上是否存在威胁;假设无人机能够探知威胁的距离为RD,RD>>Rv,威胁到无人机的距离为RJ,M1条路径的威胁影响因子分别为设每条路径被影响范围的起止位置分别为则第j条路径上的威胁对无人机的影响为其中,Oj为第j条路径上任意一点,δj为路径影响系数,0<δj≤JJ0,J为到达无人机的干扰功率,J0为能够干扰无人机的最低功率;调整剩余M1条路径的优先级,即得到加入威胁影响的路径优先级系数向量6比较ρ″kT内M1条路径的优先级系数,找到其中的最大值,该最大值对应的路径即为当前时刻的无人机最优路径;7当环境发生变化时,或超过当前规划的稳定区域,即dF≥Rv时,dF为根据当前路径规划的飞行距离,重新返回步骤2进行路径规划。
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百度查询: 中国电子科技集团公司第五十四研究所 一种适用于无人机的自主航路规划方法
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