区域快速优化下的无人机在线轨迹规划方法

作     者：唐嘉宁 和雪梅 陈云浩 彭志祥 周思达 TANG Jianing;HE Xuemei;CHEN Yunhao;PENG Zhixiang;ZHOU Sida

作者机构：云南民族大学电气信息工程学院昆明650000 云南民族大学无人自主系统研究院昆明650000 

基　　金：国家自然科学基金项目(61963038 62063035) 

出 版 物：《重庆理工大学学报（自然科学）》 (Journal of Chongqing University of Technology：Natural Science)

年 卷 期：2024年第38卷第2期

页      码：217-225页

摘      要：针对传统基于梯度的规划方法需预先构建欧式符号距离场(euclidean signed distance field, ESDF)导致障碍物信息冗余度高、规划效率受限问题,提出了一种基于区域快速优化的实时轨迹规划方法。所提方法设计碰撞控制点替换策略用于加快碰撞区域的轨迹优化收敛速度从而降低轨迹规划时间,并定义提取与轨迹规划相关的局部障碍物信息方法,避免构建ESDF过程,从而提高规划效率;之后考虑轨迹安全性、平滑性及动态可行性,建立多目标优化函数,进一步优化轨迹。仿真实验表明,该方法可有效实现无人机在线轨迹规划,且与前沿方法相比,轨迹规划时间平均缩短了36.1%,轨迹优化收敛速度平均提高了33.1%,实现了更高效的规划。

主 题 词：轨迹规划 欧式符号距离场 轨迹优化 梯度信息 多目标优化 

学科分类：080202[080202] 08[工学] 0804[工学-材料学] 0802[工学-机械学] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1674-8425(z).2024.02.024

馆 藏 号：203126604...