• 
    

    
    

      99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看

      ?

      凹多邊形區(qū)域覆蓋無人機(jī)航跡規(guī)劃方法

      2019-03-25 08:13:50王自亮羅德林吳順祥
      航空兵器 2019年1期
      關(guān)鍵詞:無人機(jī)

      王自亮 羅德林 吳順祥

      摘要:覆蓋航跡規(guī)劃技術(shù)對于提高無人機(jī)的目標(biāo)搜索能力和正確完成任務(wù)能力具有重要的意義。針對凹多邊形區(qū)域形狀,本文提出一種無人機(jī)覆蓋算法,該算法旨在協(xié)助無人機(jī)自主完成無遺漏地覆蓋搜索給定區(qū)域。首先,描述了如何選取無人機(jī)的飛行方向;其次,給出了如何將凹多邊形轉(zhuǎn)變?yōu)橥苟噙呅蔚牧鞒?,并詳?xì)說明無人機(jī)覆蓋區(qū)域的過程;最后,通過仿真示例驗證了算法的有效性與正確性。

      關(guān)鍵詞:無人機(jī);航跡規(guī)劃;目標(biāo)搜尋;區(qū)域覆蓋;凹多邊形

      中圖分類號:TJ760;V279文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1673-5048(2019)01-0095-06[SQ0]

      0引言

      無人機(jī)(UAV)已經(jīng)被廣泛用于軍用和民用領(lǐng)域,航跡規(guī)劃是保證無人機(jī)實現(xiàn)真正意義的“無人”的關(guān)鍵。覆蓋區(qū)域作為無人機(jī)的重要任務(wù)之一,要求無人機(jī)能夠無遺漏地覆蓋給定區(qū)域。

      目前,國內(nèi)外對于無人機(jī)的航跡規(guī)劃算法有大量的研究。文獻(xiàn)[1-2]采用算法規(guī)劃無人機(jī)的偵察路徑,無人機(jī)依照此路徑飛行保證代價最小。文獻(xiàn)[3]采用Voronoi圖根據(jù)威脅源劃分給定區(qū)域,在此基礎(chǔ)上計算出一條能夠規(guī)避危險的路徑,保證無人機(jī)可以安全抵達(dá)目標(biāo)位置。文獻(xiàn)[4]提出了構(gòu)造目標(biāo)存在概率圖,采用遺傳算法實現(xiàn)無人機(jī)的航跡規(guī)劃。上述航跡規(guī)劃的方法都是基于點到點的,即無人機(jī)位置到目標(biāo)位置,沒有實現(xiàn)無遺漏地覆蓋給定區(qū)域。文獻(xiàn)[5-6]采用之字形覆蓋策略實現(xiàn)了無遺漏地覆蓋凸多邊形區(qū)域,其中文獻(xiàn)[6]提到將凹多邊形進(jìn)行凸分割后,無人機(jī)再覆蓋每個凸的子區(qū)域。在這兩篇文獻(xiàn)的研究基礎(chǔ)上,本文通過尋找最小寬度所對應(yīng)的邊從而確定飛行方向,并詳細(xì)描述了無需將凹多邊形區(qū)域先進(jìn)行凸分割預(yù)處理,無人機(jī)直接進(jìn)入?yún)^(qū)域執(zhí)行覆蓋任務(wù)的算法。

      通過仿真示例驗證算法的有效性與正確性,并進(jìn)行總結(jié)。由于無人機(jī)具有轉(zhuǎn)彎半徑的限制,假設(shè)無人機(jī)的轉(zhuǎn)彎半徑和無人機(jī)上攜帶的探測器的探測半徑相等。

      1航跡規(guī)劃算法

      1.1飛行方向的選擇

      文獻(xiàn)[7]給出了無人機(jī)在覆蓋區(qū)域為凸多邊形時飛行方向選取的證明,即飛行路徑平行于最小寬度所在的邊時能夠保證轉(zhuǎn)彎次數(shù)最少。對于區(qū)域為凹多邊形時,飛行方向的選取和凸多邊形的情況一致,飛行路徑仍然和最小寬度所在的邊平行,這樣能夠保證無人機(jī)完成覆蓋任務(wù)且飛行路徑最短。

      3結(jié)論

      無人機(jī)的路徑規(guī)劃在許多領(lǐng)域具有重要的作用,本文對無人機(jī)覆蓋凹多邊形區(qū)域進(jìn)行了研究。按照所提出的算法,能夠保證無人機(jī)盡可能地少覆蓋無需搜索的區(qū)域完成覆蓋給定區(qū)域的任務(wù),且不需要對區(qū)域進(jìn)行凸分割處理,再讓無人機(jī)對每個凸多邊形子區(qū)域進(jìn)行覆蓋,實現(xiàn)無人機(jī)直接對區(qū)域進(jìn)行覆蓋。

      多無人機(jī)協(xié)同完成任務(wù)是未來的研究趨勢。本文僅僅描述了單架無人機(jī)覆蓋凹多邊形區(qū)域,對于多無人機(jī)協(xié)同覆蓋搜索給定區(qū)域,首先需要按照無人機(jī)可覆蓋面積大小對區(qū)域進(jìn)行分割,文獻(xiàn)[8]中給出了解決方案,分割好的每個子區(qū)域都分派一架無人機(jī)。隨后每個子區(qū)域由其所對應(yīng)的無人機(jī)完成覆蓋搜索的任務(wù),可以由本文提出的算法完成。

      參考文獻(xiàn):

      [1]張一豆,趙剡,魏彤.基于改進(jìn)的A*算法的導(dǎo)盲避障路徑規(guī)劃策略研究[J].航空兵器,2017(3):86-92.

      ZhangYidou,ZhaoYan,WeiTong.ImprovedA*AlgorithmforObstacleAvoidancePathPlanningStrategyoftheBlind[J].AeroWeaponry,2017(3):86-92.(inChinese)

      [2]宋雪倩,胡士強(qiáng).基于Dubins路徑的A*算法的多無人機(jī)路徑規(guī)劃[J].電光與控制,2018,25(11):25-29.

      SongXueqian,HuShiqiang.MultiUAVPathPlanningbyDubinsPathBasedA*Algorithm[J].ElectronicsOptics&Control,2018,25(11):25-29.(inChinese)

      [3]史紅玉,劉淑芬.基于Voronoi圖的無人機(jī)航路改進(jìn)規(guī)劃[J].吉林大學(xué)學(xué)報:理學(xué)版,2018,56(4):945-952.

      ShiHongyu,LiuShufen.UnmannedAerialVehicleRouteImprovementPlanningBasedonVoronoiDiagram[J].JournalofJilinUniversity:ScienceEdition,2018,56(4):945-952.(inChinese)

      [4]張瑩瑩,周德云,夏歡.不確定環(huán)境下多無人機(jī)協(xié)同搜索算法研究[J].電光與控制,2012,19(2):5-8.

      ZhangYingying,ZhouDeyun,XiaHuan.CooperativeSearchAlgorithmforMultiUAVinUncertainEnvironment[J].ElectronicsOptics&Control,2012,19(2):5-8.(inChinese)

      [5]于駟男,周銳,夏潔,等.多無人機(jī)協(xié)同搜索區(qū)域分割與覆蓋[J].北京航空航天大學(xué)學(xué)報,2015,41(1):167-173.

      YuSinan,ZhouRui,XiaJie,etal.DecompositionandCoverageofMultiUAVCooperativeSearchArea[J].JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics,2015,41(1):167-173.(inChinese)

      [6]陳海,王新民,焦裕松,等.一種凸多邊形區(qū)域的無人機(jī)覆蓋航跡規(guī)劃算法[J].航空學(xué)報,2010,31(9):1802-1808.

      ChenHai,WangXinmin,JiaoYusong,etal.AnAlgorithmofCoverageFlightPathPlanningforUAVsinConvexPolygonAreas[J].ActaAeronauticaetAstronauticaSinica,2010,31(9):1802-1808.(inChinese)

      [7]AraujoJF,SujitPB,SousaJB.MultipleUAVAreaDecompositionandCoverage[C]∥IEEESymposiumonComputationalIntelligenceforSecurityandDefenceApplications(CISDA),Singapore,2013:30-37.

      [8]HertS,LumelskyV.PolygonAreaDecompositionforMultipleRobotWorkspaceDivision[J].InternationalJournalofComputationalGeometry&Applications,1999,8(4):437-466.

      猜你喜歡
      無人機(jī)
      基于蟻群算法的一種無人機(jī)二維航跡規(guī)劃方法研究
      無人機(jī)動態(tài)跟蹤展示系統(tǒng)設(shè)計
      淺論無人機(jī)航拍發(fā)展及展望
      無人機(jī)配送的障礙性因素分析
      無人機(jī)在海上人命救助中的應(yīng)用
      植保無人機(jī)操作規(guī)程及注意事項
      高職院校新開設(shè)無人機(jī)專業(yè)的探討
      人間(2016年26期)2016-11-03 17:52:40
      利用無人機(jī)進(jìn)行航測工作的方式方法
      一種適用于輸電線路跨線牽引無人機(jī)的飛行方案設(shè)計
      科技視界(2016年22期)2016-10-18 14:30:27
      淺析無人機(jī)技術(shù)在我國的發(fā)展前景
      襄垣县| 商洛市| 新巴尔虎右旗| 新泰市| 澜沧| 万盛区| 江西省| 扶余县| 芷江| 孝感市| 宽城| 潞城市| 蕲春县| 南木林县| 怀来县| 霞浦县| 静海县| 武平县| 湘潭市| 丘北县| 温宿县| 北川| 东乌| 仁化县| 北流市| 揭东县| 布拖县| 正安县| 乐山市| 娄底市| 四川省| 泽普县| 炎陵县| 连南| 迭部县| 克拉玛依市| 略阳县| 佛坪县| 长垣县| 普兰店市| 通江县|