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未知复杂环境中的无人机平滑飞行路径规划  
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【英文篇名】 Smooth path planning for unmanned aerial vehicles in unknown complex environments
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【作者】 刘伟; 郑征; 蔡开元;
【英文作者】 LIU Wei~(1; 2); ZHENG Zheng~1; CAI Kai-yuan~1 (1.School of Automation Science and Electrical Engineering; Beijing University of Aeronautics and Astronautics; Beijing 100191; China; 2.School of Science; The Second Artillery Engineering University; Xi'an Shaanxi 710025; China);
【作者单位】 北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院; 第二炮兵工程大学理学院;
【文献出处】 控制理论与应用 , Control Theory & Applications, 编辑部邮箱 2012年 11期  
期刊荣誉:中文核心期刊要目总览  ASPT来源刊  CJFD收录刊
【中文关键词】 无人机; 平滑路径规划; 双层决策;
【英文关键词】 unmanned aerial vehicles(UAVs); smooth path planning; bilevel programming(BLP);
【摘要】 针对无人机实时路径规划问题,提出了一种基于双层决策的平滑路径规划方法,以弥补现有方法在复杂飞行环境中对路径平滑性优化的不足,增强路径的易跟踪性.本文首先给出路径平滑性度量,然后建模上、下层决策目标、威胁规避与无人机性能约束并引入变长规划时间,进而设计基于双层决策的路径规划模型.规划过程中通过嵌入启发式优化策略来进一步改善路径的全局与局部平滑度,并提高路径搜索效率.大量复杂场景中的仿真及与现有经典方法的对比结果表明:该方法能够实时避开复杂危险区域,规划适合飞行的、较短的平滑路径.
【英文摘要】 A smooth real-time path planning approach is proposed based on the bilevel programming(BLP) for unmanned aerial vehicles(UAVs) in complex environments,to improve the flight path smoothness which has not been achieved by most existing methods.Firstly we define the measure for the path smoothness,and then we build the model for the bi-level decision objectives,the model of obstacle avoidances and the model of performances of the UAV,and introduce a variable planning time interval.On this basis,we proceed to d...
【基金】 国家自然科学基金资助项目(60904066)
【更新日期】 2014-05-21
【分类号】 V249
【正文快照】 1引言(Introduetion)在未知的复杂飞行环境中,路径规划方法需要根据无人机在线探测的威胁信息实时计算出安全可达的路径.然而,随着任务空间中威胁数量的大规模增加和飞行任务的扩展,如在布置了大量雷达和地空导弹的区域进行敌对环境侦察与监视、敌情勘探与预警等[1],除了可

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