The invention provides a method of obstacle avoidance of conformal mapping of UAV Based on space, the method comprises the following steps: constructing the 3D velocity obstacle cone, using 3D velocity obstacle cone collision judgment, establishing and solving the spherical space velocity obstacle spherical parameters, space velocity obstacle ball conformal mapping, thus solving the obstacle avoidance direction well, to solve the obstacle avoiding. The method can determine the minimum velocity vector deflection direction of the UAV to avoid collision of obstacles, and simplifies the collision avoidance analysis of multi threat obstacles. Using this method to deal with the collision avoidance problem under multi threat obstacles has the advantages of simplicity and intuition.
【技术实现步骤摘要】
一种基于保角映射分析的无人飞行器空间避障方法
本专利技术属于无人飞行器空间避障飞行的控制领域,尤其是涉及一种基于保角映射分析方法的无人飞行器空间避障方法。
技术介绍
当前,无人飞行器无论是在民用领域还是军事领域中都得到了广泛的应用。但随着无人飞行器执行任务范围的扩大和执行环境的日益复杂,如何提高无人飞行器在复杂环境中执行艰巨任务的生存能力成为无人飞行器技术研究中亟待解决的关键问题之一。为无人飞行器配备高性能的自主避障系统可实现无人飞行器在复杂环境下对动静态障碍物的避碰,而自主避障系统的核心是自主避障算法。为了提升无人飞行器的自主避障系统性能,可提高无人飞行器在复杂动态环境中执行任务的生存能力,这就要求自主避障系统配备的自主避障算法能实现对动静态威胁障碍物的避碰。现有避障算法对复杂环境中多威胁障碍物的避碰较为复杂,且多采用降维的思想进行处理,很难得到无人飞行器对多威胁障碍物避碰的最小速度矢量偏转方向。
技术实现思路
针对上述提出的问题,有必要提出一种新的空间避障方法,该方法能够简单、直观地处理多威胁障碍物条件下的避碰问题,并能够确定多动态威胁障碍避碰的速度矢量方向。本专利技术提出的避障方法具体包括以下步骤:步骤S1,构建三维速度障碍锥;步骤S2,运用构建的三维速度障碍锥进行避碰判断;步骤S3,建立相对碰撞区RCC和绝对碰撞区ACC;然后建立空间速度障碍球冠,并解出球冠的参数;步骤S4,对空间速度障碍球冠进行保角映射,求解避障方向,具体包括以下子步骤,步骤S41,建立映射坐标系,以为平面直角坐标系的横轴,oθ为平面直角坐标系的纵轴,建立平面方向角直角坐标系和θ分别 ...
【技术保护点】
一种基于保角映射分析的无人飞行器空间避障方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤S1,构建三维速度障碍锥;步骤S2,运用构建的三维速度障碍锥进行避碰判断;步骤S3,建立相对碰撞区RCC和绝对碰撞区ACC;然后建立空间速度障碍球冠,并解出球冠的参数;步骤S4,对空间速度障碍球冠进行保角映射,求解避障方向,具体包括以下子步骤,步骤S41,建立映射坐标系,以
【技术特征摘要】
1.一种基于保角映射分析的无人飞行器空间避障方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤S1,构建三维速度障碍锥;步骤S2,运用构建的三维速度障碍锥进行避碰判断;步骤S3,建立相对碰撞区RCC和绝对碰撞区ACC;然后建立空间速度障碍球冠,并解出球冠的参数;步骤S4,对空间速度障碍球冠进行保角映射,求解避障方向,具体包括以下子步骤,步骤S41,建立映射坐标系,以为平面直角坐标系的横轴,oθ为平面直角坐标系的纵轴,建立平面方向角直角坐标系和θ分别表示为无人飞行器速度矢量vu的偏航角和俯仰角,且θ∈[-π/2,π/2];步骤S42,将空间速度障碍球冠的边界保角映射为坐标系内以点为圆心的⊙Co,⊙Co的半径为γ;其中,为矢量的方向角,而PU为无人飞行器的位置,C为空间速度障碍球冠的中心点;γ为PU与空间速度障碍球冠的大圆边界形成圆锥的半顶角;步骤S43,将当...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨秀霞,孟启源,华伟,罗超,周硙硙,张毅,赵贺伟,
申请(专利权)人:中国人民解放军海军航空工程学院,
类型:发明
国别省市:山东,37
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