动态步长BI-RRT的无人机航迹规划算法

摘要：

为解决传统RRT算法收敛速度慢、生成的航径距离过长等问题,提出动态步长BI-RRT算法.首先,采用引向目标的采样策略对空间进行探索以得到采样点,利用动态步长策略确定该采样点的增长步长以确定新节点;之后,通过树枝裁剪策略对新节点进行调整,当探索到目标节点时,算法返回初始航迹,对于初始航迹,应用贪心算法对航迹点进行筛选,以减少无人机(UAV)的无效节点与总航迹长度;最后,利用B样条进行平滑处理,得到一条可行航迹.搭建了二维和三维环境下的仿真地图模型,验证了该算法在保证无人机避障的基础上获得一条有效航迹.动态步长BI-RRT算法在无人机航迹规划方面不仅有实时性强、航迹光滑的优点,而且与分段优化RRT算法相比,在优化航迹节点个数的前提下,提高了收敛速度且降低了航迹距离.

关键词：航空、航天科学技术基础学科其他学科、双向快速扩展随机树(BI-RRT)、概率搜索、引向目标动态步长、树枝裁剪策略

所属期刊栏目：40

分类号：TP273;V279+.2(自动化技术及设备)

资助基金：国防基础科研计划项目;河北省高等学校科学技术研究项目BJ2017041

在线出版日期：2019-11-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：414-422