华南理工大学学报(自然科学版)

作者：陈朋, 江勇奇, 俞天纬, 等

单位：1. 浙江工业大学计算机科学与技术学院、软件学院2. 浙江工业大学信息工程学院

关键词：无人机,航迹规划,theta*算法,局部优化,软约束,贝塞尔曲线

基金：国家自然科学基金重点项目;浙江省自然科学基金

针对无人机在三维复杂场景中实现长距离航迹规划时存在效率不高的问题，本文提出了一种基于局部软约束优化的实时无人机航迹规划方法。该方法可分成以下两个步骤：首先，在theta*算法的基础上加入安全距离约束，同时利用转弯代价改进启发函数来减少无人机转弯所带来的时间消耗，最终生成由少量关键点组成的初始路径；其次，采用局部优化策略对初始路径中存在安全隐患的片段进行软约束优化，并利用贝塞尔曲线的速度特性进行时间分配，确保航迹的连续、平滑和动态可行性以及提升无人机的飞行效率。实验结果表明，本文方法在保证无人机安全的同时具有更短的飞行距离和飞行时间以及更好的规划效率，并且在实际的四旋翼飞行中得到验证。

来源：2022年第6期

《华南理工大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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