罚函数凸优化迭代算法及其在无人机路径规划中的应用

作者：胡锟; 张亮

来源：计算机应用研究, 2020, 1-5.

DOI：10.19734/j.issn.1001-3695.2020.02.0047

• 无人机
• 路径规划
• 线性化
• 凸优化
• 迭代
• 罚函数 unmanned aerial vehicle(UAV)
• path planning
• linearization
• convex optimization
• iterative
• penalty function

针对无人机路径规划问题，建立了具有定常非线性系统、非仿射等式约束、非凸不等式约束的非凸控制问题模型，并对该模型进行了算法设计和求解。基于迭代寻优的求解思路，提出了凸优化迭代求解方法和罚函数优化策略。前者利用凹凸过程(CCCP)和泰勒公式对模型进行凸化处理，后者将经处理项作为惩罚项施加到目标函数中以解决初始点可行性限制。经证明所提方法严格收敛到原问题的Karush-Kuhn-Tucker(KKT)点。仿真实验验证了罚函数凸优化迭代算法的可行性和优越性，表明该算法能够为无人机规划出一条满足条件的飞行路径。

• 单位
  武汉理工大学