針對(duì)旋翼無人機(jī)在三維障礙物環(huán)境中自主飛行時(shí)路徑搜索速度慢、軌跡生成通常忽略無人機(jī)動(dòng)力學(xué)特性的問題,發(fā)展一種基于改進(jìn)A^*算法并同時(shí)考慮無人機(jī)動(dòng)力學(xué)特性和運(yùn)動(dòng)學(xué)性能的快速軌跡規(guī)劃方法。首先,在三維障礙物環(huán)境中運(yùn)用改進(jìn)A^*算法通過剔除部分網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)降低A^*算法的節(jié)點(diǎn)計(jì)算量,提升算法的路徑搜索速度;其次,以最小化飛行軌跡的四階導(dǎo)數(shù)作為目標(biāo)函數(shù),以路徑點(diǎn)處的位置、速度、加速度等各階導(dǎo)數(shù)作為約束條件優(yōu)化飛行軌跡;最后,在三維障礙物環(huán)境中對(duì)比A^*算法改進(jìn)前后的路徑搜索結(jié)果,并對(duì)優(yōu)化的飛行軌跡進(jìn)行仿真飛行測(cè)試。結(jié)果表明:改進(jìn)A^*算法大幅降低了A^*算法的節(jié)點(diǎn)計(jì)算量,顯著提升了路徑搜索速度;且無人機(jī)能夠始終以較小位置誤差沿優(yōu)化軌跡光滑連續(xù)飛行。 

【文章來源】：飛行力學(xué). 2020,38(02)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【文章目錄】：
0 引言
1 算法基本原理
    1.1 路徑規(guī)劃算法
        1.1.1 A*算法搜索原理
        1.1.2 改進(jìn)A*算法
    1.2 軌跡優(yōu)化算法
        1.2.1 軌跡優(yōu)化函數(shù)與約束
        1.2.2 求解軌跡多項(xiàng)式系數(shù)
2 問題描述與動(dòng)力學(xué)建模
    2.1 問題描述
    2.2 無人機(jī)動(dòng)力學(xué)模型
3 仿真結(jié)果與分析
    3.1 A*算法改進(jìn)前后結(jié)果對(duì)比分析
    3.2 三維軌跡規(guī)劃結(jié)果分析
    3.3 仿真結(jié)果對(duì)比分析
4 結(jié)束語


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]飛行器航跡規(guī)劃算法綜述[J]. 杜萍,楊春.  飛行力學(xué). 2005(02)



本文編號(hào)：3185054