基于快速最优随机树的巡飞弹动态路径规划方法技术

技术编号:43440389 阅读:23 留言:0更新日期:2024-11-27 12:46
本发明专利技术公开了一种基于快速最优随机树的巡飞弹动态路径规划方法,可以有效解决存在动态障碍物,以及存在可变起止点的路径规划问题;采用区域存储策略,通过区域化存储障碍物以及节点,从而加快了算法的收敛;增加了动态障碍物下的局部连接方法,基于局部连接方法,利用有效路径段,快速修复阻塞路径;设计了一种探索和利用的平衡策略,实现采样新节点和利用旧树可行路径段上的节点的平衡,提高旧树节点的利用率。本发明专利技术的方法在静态环境下性能依旧优越,在既存在动态障碍物,又存在可变起止点的动态环境下具备快速的能力,并且可以规划出更加平滑的路径,能够更好地满足巡飞弹的飞行需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及动态环境下的巡飞弹路径规划,具体涉及一种基于快速最优随机树的巡飞弹动态路径规划方法


技术介绍

1、巡飞弹是通过遥控或自动控制系统来操纵,能够在没有人类操纵的情况下执行各种任务的不载人飞机。巡飞弹具有的高效性、机动性以及低成本,使得巡飞弹广泛应用于各个领域,例如农业、城市管理等领。巡飞弹的使用不仅可以降低人员的风险和安全隐患,还可以提高工作效率,促进社会生产力。考虑到巡飞弹通常在动态环境下执行任务,因此,研究巡飞弹的动态路径规划是一个非常重要的课题。对于动态路径规划,比较受欢迎的是基于网格的算法和基于采样的路径规划算法。然而,基于网格的算法由于其分辨率的限制,难以同时保持精确度和规划速度。基于采样的算法,例如rrt算法,因其搜索能力强,在高维环境中可以快速获取规划的路径,所以被广泛使用。然而,目前的rrt算法及其变体算法,大多集中在研究环境中存在动态障碍物的情况,或者环境中目标可变的情况。对于环境中既存在可变起止点,又存在动态障碍物的情况,目前的研究无法提供一种有力的支持。


技术实现思路

1、本本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于快速最优随机树的巡飞弹动态路径规划方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤1中,通过激光雷达,扫描环境并获取点云数据,处理点云数据;生成环境的二维地图;生成的地图用表示,是障碍物区域,是无障碍物的自由区域;巡飞弹的初始点用表示,,巡飞弹的目标点用表示,。

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,步骤2中,初始化随机树,树包含节点和边,其中,,,以及,其中内存储的是可行路径上的节点。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤3中,利用区域存储策略,预存储障碍物,并区域化存储树的节点的具体方法为:...

【技术特征摘要】

1.一种基于快速最优随机树的巡飞弹动态路径规划方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤1中,通过激光雷达,扫描环境并获取点云数据,处理点云数据;生成环境的二维地图;生成的地图用表示,是障碍物区域,是无障碍物的自由区域;巡飞弹的初始点用表示,,巡飞弹的目标点用表示,。

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,步骤2中,初始化随机树,树包含节点和边,其中,,,以及,其中内存储的是可行路径上的节点。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤3中,利用区域存储策略,预存储障碍物,并区域化存储树的节点的具体方法为:

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤4中,将检测到的新的障碍物或者移动的障碍物的位置进行更新,从而更新整个地图;同时,需要更新巡飞弹在随机树中的位置;最后,更新树的根节点,以及目标节点。

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤5中,对树中的k步路径或者可行路径进行判断,其中k步路径是在树中寻找距离目标点最近的k个点组成的路径。

7.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员:郭健高阳钱晨吴益飞李胜黄卓吴潇瑞陈庆伟
申请(专利权)人:南京理工大学
类型:发明
国别省市:

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