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题名基于改进人工势场和一致性协议的协同避障算法
被引量：5
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作者
张钟元
戴炜
李光昱
陈小庆
邓启波
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机构
南昌航空大学飞行器工程学院
中国人民解放军军事科学院国防科技创新研究院
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出处
《计算机应用》
CSCD
北大核心
2023年第8期2644-2650,共7页
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基金
国家自然科学基金资助项目(52065044)
南昌航空大学研究生创新专项(YC2021054)。
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文摘
协同避障是无人机(UAV)系统的关键技术之一,而UAV集群避障期间存在队形丢失、任务失效和能源消耗增加等问题。为解决这些问题,提出了一种基于改进人工势场和一致性协议的协同避障算法。首先,根据多旋翼UAV的控制律来设计保持速度、位置一致的控制协议,并采用归一化和高阶指数缩放变换人工势场力,从而解决势场力变化幅度过大导致的振荡失效问题;然后,引入人工势场力调整一致性协议期望编队,从而解决人工势场法与一致性协议组合算法的控制冲突问题。在复杂障碍环境下,所提算法与编队划分避障算法、动态窗口避障算法进行对比仿真的结果表明,所提算法的队形平均损失程度分别下降82.60%、64.38%,任务平均失效程度分别下降98.66%、86.01%,飞行路径总长度分别下降9.95%、17.63%。可见,所提算法适用于多障碍复杂飞行环境。
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关键词
无人机
队形稳定性
人工势场法
一致性协议
复杂障碍环境
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Keywords
Unmanned Aerial Vehicle(UAV)
formation stability
artificial potential field method
consensus protocol
complex obstacle environment
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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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