动态步长BI-RRT的无人机航迹规划算法

TP273%V279+.2; 为解决传统RRT算法收敛速度慢、生成的航径距离过长等问题,提出动态步长BI-RRT算法.首先,采用引向目标的采样策略对空间进行探索以得到采样点,利用动态步长策略确定该采样点的增长步长以确定新节点;之后,通过树枝裁剪策略对新节点进行调整,当探索到目标节点时,算法返回初始航迹,对于初始航迹,应用贪心算法对航迹点进行筛选,以减少无人机(UAV)的无效节点与总航迹长度;最后,利用B样条进行平滑处理,得到一条可行航迹.搭建了二维和三维环境下的仿真地图模型,验证了该算法在保证无人机避障的基础上获得一条有效航迹.动态步长BI-RRT算法在无人机航迹规划方面不仅有实时性强、航迹光...

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Published in河北科技大学学报 Vol. 40; no. 5; pp. 414 - 422
Main Authors 武晓晶, 许磊, 甄然, 吴学礼
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 河北省生产过程自动化工程技术研究中心,河北石家庄 050018%河北科技大学电气工程学院,河北石家庄,050018 2019
河北科技大学电气工程学院,河北石家庄 050018
Subjects
航空、航天科学技术基础学科其他学科
引向目标动态步长
双向快速扩展随机树(BI-RRT)
概率搜索
树枝裁剪策略
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ISSN1008-1542
DOI10.7535/hbkd.2019yx05005

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Summary:TP273%V279+.2; 为解决传统RRT算法收敛速度慢、生成的航径距离过长等问题,提出动态步长BI-RRT算法.首先,采用引向目标的采样策略对空间进行探索以得到采样点,利用动态步长策略确定该采样点的增长步长以确定新节点;之后,通过树枝裁剪策略对新节点进行调整,当探索到目标节点时,算法返回初始航迹,对于初始航迹,应用贪心算法对航迹点进行筛选,以减少无人机(UAV)的无效节点与总航迹长度;最后,利用B样条进行平滑处理,得到一条可行航迹.搭建了二维和三维环境下的仿真地图模型,验证了该算法在保证无人机避障的基础上获得一条有效航迹.动态步长BI-RRT算法在无人机航迹规划方面不仅有实时性强、航迹光滑的优点,而且与分段优化RRT算法相比,在优化航迹节点个数的前提下,提高了收敛速度且降低了航迹距离.
ISSN:1008-1542
DOI:10.7535/hbkd.2019yx05005