一種固定翼無人機近距離幾何避障方法技術
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于無人機自主控制技術，具體涉及一種固定翼無人機近距離幾何避障方法。
技術介紹
隨著無人機技術日新月異的發展，其在敵情偵查、區域監視、農業生產、氣象檢測、災情探測等軍事和民用領域有著日益廣泛的應用。面對復雜的環境，如崎嶇的山區，大廈林立的城市等應用場景，需要無人機具有較高自主等級的障礙規避功能。目前，如小型直升機、四旋翼飛行器等面向城市樓宇間、森林和山區使用環境的自主飛行技術研究取得了較大的進展。由于固定翼無人機具有飛行速度快、噪聲小及續航時間長等優勢，面向此類復雜環境的固定翼無人機自主飛行技術研究，已逐漸引起了軍方的關注。基于固定翼平臺的近距離避障面臨兩個難題：1)實時性。由于固定翼無人機飛行速度快，其對避障的實時性有較高要求；2)動力學約束。相比于旋翼機，固定翼無人機具有較強的動力學約束，需要考慮無人機的動力學約束。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題是提出一種固定翼無人機近距離幾何避障方法，解決固定翼無人機在復雜環境下避障問題。為了解決上述技術問題，本專利技術采用了以下步驟：一、障礙物定位利用機載激光雷達實時探測障礙物的位置。二、設定安全區域根據障礙物的位置、形狀以及相對距離，設定無人機安全飛行區域，以障礙物表面的中心位置為圓心，以r為半徑的球形區域，作為無人機的安全飛行區域，r＝max(0.25l,robs)l是激光雷達探測到的無人機到障礙物表面的距離，robs為障礙物表面中心至其邊緣的最大距離。三、計算偏航角采用幾何方法，根據當前航向與備選航向，計算出所需偏轉角度及偏航角速度，在水平面內，以無人機當前位置，到安全飛行區域作兩條切線V...
【技術保護點】
一種固定翼無人機近距離幾何避障方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：一、障礙物定位利用機載激光雷達實時探測障礙物的位置；二、設定安全區域根據障礙物的位置、形狀以及相對距離，設定無人機安全飛行區域，以障礙物表面的中心位置為圓心，以r為半徑的球形區域，作為無人機的安全飛行區域，r＝max(0.25l,robs)l是激光雷達探測到的無人機到障礙物表面的距離，robs為障礙物表面中心至其邊緣的最大距離；三、計算偏航角根據當前航向與備選航向，計算出所需偏轉角度及偏航角速度，在水平面內，以無人機當前位置，到安全飛行區域作兩條切線V1與V2，V1與V2為無人機的備選航向，Vh為無人機當前飛行航向，計算出所需偏轉角度及偏航角速度；即為所需偏轉角度；四、選擇應飛航向將步驟三中得到的較小偏轉角度的備選航向選定為應飛航向；五、解算滾轉角指令根據協調轉彎條件，解算應飛的滾轉角指令；六、實施避障無人機在自身位置變化的同時，實時更新滾轉角指令，對滾轉角指令進行修正，直到無人機越過障礙物，完成避障。
【技術特征摘要】
1.一種固定翼無人機近距離幾何避障方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：一、障礙物定位利用機載激光雷達實時探測障礙物的位置；二、設定安全區域根據障礙物的位置、形狀以及相對距離，設定無人機安全飛行區域，以障礙物表面的中心位置為圓心，以r為半徑的球形區域，作為無人機的安全飛行區域，r＝max(0.25l,robs)l是激光雷達探測到的無人機到障礙物表面的距離，robs為障礙物表面中心至其邊緣的最大距離；三、計算偏航角根據當前航向與備選航向，計...
【專利技術屬性】
技術研發人員：馬蓉，陳小龍，李嘉，張奕烜，
申請(專利權)人：中國航空工業第六一八研究所，
類型：發明
國別省市：陜西;61
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。