一种保证安全性的控制无人机的优化方法技术

本发明专利技术公开了一种保证安全性的控制无人机的优化方法。涉及无人机路径规划技术领域。包括：通过视觉系统获取来自环境中的目标位置信息和环境障碍信息，构建全局路径规划优化模型。针对传统A*算法出现的路径过长，搜索效率低，冗余节点过多等问题。提出了一种基于安全性的改进A*方法。首先，提出自适应的变换扩展搜索策略，无人机在运行过程中会根据扩展路径与障碍物的位置，自动变换扩展方向；第二，引入障碍物危险系数，以加强路径的安全性，使得无人机在探测到障碍物的同时进行风险评估。保证无人机能够尽可能远离障碍物；第三，对评估函数进行优化，改进启发函数可以提高路径规划的效率；第四，节点优化，使路径变的更短，路径更加安全；最后，对改进的A*算法路径使用B样条曲线对路径进行曲线优化，以消除路径转折点处的尖峰，使路径更短更平滑，确保无人机飞行的平滑和稳定。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无人机控制的，尤其涉及一种保证安全性的控制无人机的优化方法。本专利技术考虑的是基于自适应的有关无人机路径规划中的改进a*算法方法

技术介绍

0、技术背景

1、近年来，无人机控制领域的技术创新成为当前研究的热点，并应用到各种领域，随着国家的支持和重视，我国无人机产业正在飞速发展。路径规划是无人机控制自主导航的核心技术。路径规划技术的发展创新，在无人机控制邻域非常重要。

2、所谓无人机控制的路径规划技术，是无人机根据自身传感器对环境信息的感知，自行规划出一条从起始点至目标点的运行路线，同时还应保证无人机在移动过程中不会与障碍物发生碰撞。目前路径规划技术常用的方法有蚁群算法、遗传算法、粒子群算法、神经网络算法、快速扩展随机树搜索(rrt)算法、dijkstra算法、a*算法等。

3、其中的a*算法是一种较为经典的启发式搜索算法，也称为贪婪式算法。针对已知的静态环境，它能够快速有效地搜索到最优路径，其算法具有灵活性、完备性、高效性以及对不同环境的超强适应能力，被广泛应用于全局路径规划问题中。但是a*算法也存在一些缺本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种保证安全性的优化控制无人机的路径规划方法，其特征为，包括以下步骤：

2.一种自适应转换搜索方向的路径规划方法，其特征为，改进搜索邻域算法流程主要分为两部分：

3.一种引入障碍物风险评估函数的路径规划方法，其特征为，在无人机距离障碍物较近时，危险系数将增加，迫使无人机在选择下一节点时，放弃靠近障碍物的子节点，而选择其他节点，风险函数表达式为：

4.一种修改启发函数的路径规划方法，其特征为，当扩展节点远离目标点时，h(n)的值增大，从而增加代价函数中启发函数的权重，提升移动机器人的搜索速度，缩短算法的运行时间。当扩展节点靠近目标点时，h(n)的值减...

【技术特征摘要】

1.一种保证安全性的优化控制无人机的路径规划方法，其特征为，包括以下步骤：

2.一种自适应转换搜索方向的路径规划方法，其特征为，改进搜索邻域算法流程主要分为两部分：

3.一种引入障碍物风险评估函数的路径规划方法，其特征为，在无人机距离障碍物较近时，危险系数将增加，迫使无人机在选择下一节点时，放弃靠近障碍物的子节点，而选择其他节点，风险函数表达式为：

4.一种修改启发函数的路径规划方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕重阳，王爽，董文静，周能宏，庞怀勇，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：