3维动态环境下的无人机路径跟踪算法

摘要：

针对固定翼无人机在动态环境下沿参考轨迹飞行时可能与未知障碍物发生碰撞的问题,提出了可实时避障的路径跟踪算法.采用3维毕达哥拉斯速端曲线(PH)作为参考飞行路径.PH曲线具有曲率连续、曲线平滑等特性,能满足固定翼无人机运动学约束,适于无人机飞行跟踪控制实现.给出了3维空间内稳定跟踪参数化曲线路径的充分条件.设计了非线性模型预测控制器使无人机能稳定跟踪3维PH参考路径,并改进了目标函数形式使无人机在沿参考路径飞行时能及时避开环境中未知的大型静止障碍物和移动障碍物,在避障后继续朝目标点飞行.最后通过MATLAB仿真实验验证了算法的有效性.

关键词：避障、路径跟踪、毕达哥拉斯速端曲线、无人机

所属期刊栏目：36

分类号：V19(航空、航天的应用)

资助基金：国防预研项目41101060101

在线出版日期：2014-03-25（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：83-91