未知复杂环境中高效的快速安全轨迹生成方法

作者:王立辉; 郭意霖; 任元; 李勇; 许宁徽; 陈飞鹏
来源:中国惯性技术学报, 2023, 31(06): 620-626.
DOI:10.13695/j.cnki.12-1222/o3.2023.06.012

摘要

针对四旋翼无人机在未知复杂环境中无法高效生成快速且安全轨迹的问题,提出了一种以B样条曲线控制点为主体的硬约束轨迹生成方法。用B样条曲线表示轨迹,并以其控制点作为搜索和优化的主体,通过基于固定时间间隔扩张的前端搜索获取的轨迹时空信息,将后端轨迹优化问题简化成二次规划。在已知安全空间中,基于不同的优化策略高效地生成快速且具有安全保障的最终轨迹。与目前先进算法的比较结果表明,所提方法在获得同等甚至更优飞行时间的前提下,以飞行距离增加1.06%~4.52%的代价减少了57.6%~59.6%的重规划时间。

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