多約束條件下智能飛行器航跡的快速規(guī)劃詳細(xì)說(shuō)明

本文檔的主要內(nèi)容詳細(xì)介紹的是多約束條件下智能飛行器航跡的快速規(guī)劃詳細(xì)說(shuō)明。

　　復(fù)雜環(huán)境下航跡快速規(guī)劃是智能飛行器控制的一個(gè)重要課題。由于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)限制，這類飛行器的定位系統(tǒng)無(wú)法對(duì)自身進(jìn)行精準(zhǔn)定位，一旦定位誤差積累到一定程度可能導(dǎo)致任務(wù)失敗。因此，在飛行過(guò)程中對(duì)定位誤差進(jìn)行校正是智能飛行器航跡規(guī)劃中一項(xiàng)重要任務(wù)。本題目研究智能飛行器在系統(tǒng)定位精度限制下的航跡快速規(guī)劃問(wèn)題。

　　假設(shè)飛行器的飛行區(qū)域如圖1所示，出發(fā)點(diǎn)為A點(diǎn)，目的地為B點(diǎn)。其航跡約束如下：

　　（1） 飛行器在空間飛行過(guò)程中需要實(shí)時(shí)定位，其定位誤差包括垂直誤差和水平誤差。飛行器每飛行1m，垂直誤差和水平誤差將各增加個(gè)專用單位，，以下簡(jiǎn)稱單位。到達(dá)終點(diǎn)時(shí)垂直誤差和水平誤差均應(yīng)小于個(gè)單位，并且為簡(jiǎn)化問(wèn)題，假設(shè)當(dāng)垂直誤差和水平誤差均小于個(gè)單位時(shí)，飛行器仍能夠按照規(guī)劃路徑飛行。

　　飛行器在飛行過(guò)程中需要對(duì)定位誤差進(jìn)行校正。飛行區(qū)域中存在一些安全位置（稱之為校正點(diǎn)）可用于誤差校正，當(dāng)飛行器到達(dá)校正點(diǎn)即能夠根據(jù)該位置的誤差校正類型進(jìn)行誤差校正。校正垂直和水平誤差的位置可根據(jù)地形在航跡規(guī)劃前確定（如圖1為某條航跡的示意圖， 黃色的點(diǎn)為水平誤差校正點(diǎn)，藍(lán)色的點(diǎn)為垂直誤差校正點(diǎn)，出發(fā)點(diǎn)為A點(diǎn)，目的地為B點(diǎn)，黑色曲線代表一條航跡）?？尚Ｕ娘w行區(qū)域分布位置依賴于地形，無(wú)統(tǒng)一規(guī)律。若垂直誤差、水平誤差都能得到及時(shí)校正，則飛行器可以按照預(yù)定航線飛行，通過(guò)若干個(gè)校正點(diǎn)進(jìn)行誤差校正后最終到達(dá)目的地。