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题名基于改进人工势场法的多无人车编队路径规划
被引量：7
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作者
尹凤仪
刘芳
吴向阳
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机构
北京特种机械研究所
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出处
《无人系统技术》
2022年第6期24-30,共7页
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文摘
为了解决传统人工势场法在路径规划上存在的目标不可达和局部极小值问题,提出一种改进的人工势场法算法,用于采用领航-跟随法的多无人车编队路径规划。针对目标不可达问题,建立无人车到达目标点附近的动力学模型,研究目标点附近的人工势场的建立规则。当目标点附近出现障碍物时,通过在障碍物斥力场函数中加入距离影响因子,从而使无人车能够抵达目标点。经过改进后的斥力场函数,可以使无人车编队在2%的误差允许范围内,认为可以到达目标点。针对局部极小值问题,引入动态法向力,其方向根据领航车和跟随车的不同而进行分类,从而消除无人车陷入极小值的问题。MATLAB仿真结果表明,通过与传统人工势场法进行比较,改进方法可以有效避免无人车陷入局部极小值,无法到达目标点。大大减少无人车回归编队的时间,使无人车编队的路径更加平滑,并且可以将效率提高25%。提出的改进势场法可以有效解决传统人工势场法的目标不可达和局部极小值问题,使多无人车编队能够规划出较为平滑稳定的路线,保持编队队形并抵达目标点,验证了改进算法在多无人车编队路径规划上的可行性,为无人车编队的进一步路径优化奠定基础。
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关键词
人工势场法
路径规划
动态法向力
距离影响因子
多无人车编队
领航-跟随法
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Keywords
Artificial Potential Field Method
Path Planning
Dynamic Normal Force
Distance Influence Factor
Multi-unmanned Vehicle Formation
Leader-follower Method
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分类号
V279
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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