本申请涉及一种无人机前端轨迹生成方法,电子设备及可读介质,其中方法通过用带有距离约束的A*搜索算法,在起点与终点之间生成若干路径节点,并根据障碍物信息从若干路径节点筛选出简化路径节点,再将简化路径点与最小化控制量轨迹生成方法相融合,使前端轨迹生成一条光滑无碰轨迹,相比于现有的光滑无碰撞轨迹生成方法,消耗较少的时间实现了无人机前端轨迹的安全、平滑以及满足动力学约束的效果。
【技术实现步骤摘要】
本申请涉及测量,特别是涉及一种无人机前端轨迹生成方法,电子设备及可读介质。
技术介绍
1、无人机前端轨迹生成,通常有两种方式:一种是基于传统路径搜索算法,如传统a*搜索算法(a*search algorithm)、rrt*搜索算法,通过这类方法,可以初步找出两点之间的无碰路径。但是,由于启发式函数的作用,找出的路径会贴合障碍物,并且搜索过程中并未考虑到无人机动力学约束,这将给后端轨迹优化带来沉重的负担。另一种是基于最小化控制量轨迹生成,如minimum snap,这类方法产生的轨迹虽然可以满足无人机的动力学约束并且轨迹光滑连续,但是由于这类方法生成轨迹时,并未考虑周围障碍物信息,所以产生的轨迹并非是无碰的。
2、现有的光滑无碰撞轨迹生成技术,如kinodynamica*算法。由于kinodynamica*是通过控制空间采样,每次寻找下个路径节点都需要进行一次输入的离散化和向前积分,并需要通过时间采样获得当前路径节点到下一个路径节点的路径上的点,来判断当前整个向前积分的路径是否安全,导致kinodynamic a*耗时较长。</p>
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【技术保护点】
1.一种无人机前端轨迹生成方法,其特征在于,所述无人机前端轨迹生成方法包括:
2.根据权利要求1所述的无人机前端轨迹生成方法,其特征在于,所述利用带有距离约束的A*搜索算法,在给定的起点与终点之间生成若干路径节点包括:
3.根据权利要求2所述的无人机前端轨迹生成方法,其特征在于,所述在不考虑障碍物的情况下,计算当前路径节点到终点的最小估计代价包括:
4.根据权利要求3所述的无人机前端轨迹生成方法,其特征在于,所述引入三维张量表达当前路径节点的周围环境中的障碍物信息,并计算当前路径节点的三维空间描述的障碍物距离代价包括:
5.根据权利要求4所...
【技术特征摘要】
1.一种无人机前端轨迹生成方法,其特征在于,所述无人机前端轨迹生成方法包括:
2.根据权利要求1所述的无人机前端轨迹生成方法,其特征在于,所述利用带有距离约束的a*搜索算法,在给定的起点与终点之间生成若干路径节点包括:
3.根据权利要求2所述的无人机前端轨迹生成方法,其特征在于,所述在不考虑障碍物的情况下,计算当前路径节点到终点的最小估计代价包括:
4.根据权利要求3所述的无人机前端轨迹生成方法,其特征在于,所述引入三维张量表达当前路径节点的周围环境中的障碍物信息,并计算当前路径节点的三维空间描述的障碍物距离代价包括:
5.根据权利要求4所述的无人机前端轨迹生成方法,其特征在于,在所述根据起点移动到当前路径节点所需要消耗的代价、当前路径节点到终点的最小估计代价和当前路径节点的三维空间描述的障碍物距离代价计算总代价值中,所述总代价值利用如下公式4计算:
6.根据权利要求5所述的无人机前端轨迹生成方法,其特征在于,在所述公式4中,...
【专利技术属性】
技术研发人员:孔聃,陈特欢,
申请(专利权)人:宁波大学,
类型:发明
国别省市:
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