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基于改进势场法的无人机三维路径规划方法
被引量：
42
1
作者
郭一聪
刘小雄
+1 位作者
章卫国
杨跃
《西北工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第5期977-986,共10页
路径规划是无人机自主飞行的关键,考虑到采用传统人工势场法路径规划的不足,提出了一种人工势场法的改进优化算法并扩展到三维空间,以更好地实现在飞行约束下的无人机三维在线路径规划。该算法针对传统人工势场法中的目标不可达、易陷...
路径规划是无人机自主飞行的关键,考虑到采用传统人工势场法路径规划的不足,提出了一种人工势场法的改进优化算法并扩展到三维空间,以更好地实现在飞行约束下的无人机三维在线路径规划。该算法针对传统人工势场法中的目标不可达、易陷入局部最小、局部路径震荡等3个问题,进行了改进与优化。首先采用含相对距离的改进势场函数处理目标不可达问题,并提出了一种基于不同障碍或威胁模型最近点的优化斥力势场计算方法来优化路径;其次,针对易于陷入局部最小的问题,提出了一种设定启发式子目标点的方法;最后,针对局部路径的震荡问题,提出了利用记忆性合力的方法抑制震荡,改善路径规划效果。仿真结果表明,新算法有效克服了传统人工势场法的不足,在无人机三维在线路径规划中具有应用价值。
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关键词
无人机
路径规划
人工势场法
启发式
子目标
点
记忆合力
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职称材料
题名
基于改进势场法的无人机三维路径规划方法
被引量：
42
1
作者
郭一聪
刘小雄
章卫国
杨跃
机构
西北工业大学自动化学院
出处
《西北工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第5期977-986,共10页
基金
国家自然科学基金(62073266)
航空科学基金(201905053003)
陕西省飞行控制与仿真技术重点实验室资助。
文摘
路径规划是无人机自主飞行的关键,考虑到采用传统人工势场法路径规划的不足,提出了一种人工势场法的改进优化算法并扩展到三维空间,以更好地实现在飞行约束下的无人机三维在线路径规划。该算法针对传统人工势场法中的目标不可达、易陷入局部最小、局部路径震荡等3个问题,进行了改进与优化。首先采用含相对距离的改进势场函数处理目标不可达问题,并提出了一种基于不同障碍或威胁模型最近点的优化斥力势场计算方法来优化路径;其次,针对易于陷入局部最小的问题,提出了一种设定启发式子目标点的方法;最后,针对局部路径的震荡问题,提出了利用记忆性合力的方法抑制震荡,改善路径规划效果。仿真结果表明,新算法有效克服了传统人工势场法的不足,在无人机三维在线路径规划中具有应用价值。
关键词
无人机
路径规划
人工势场法
启发式
子目标
点
记忆合力
Keywords
unmanned aerial vehicle(UAV)
path planning
artificial potential field
heuristic sub⁃target
memory force
optimization algorithm
simulation
分类号
TG156 [金属学及工艺—热处理]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于改进势场法的无人机三维路径规划方法
郭一聪
刘小雄
章卫国
杨跃
《西北工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
42
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职称材料
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参考文献
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