无人机跟踪过程中的避障问题研究

作     者：夏生吉 王道波 罗东海 姜燕 XIA Shengji;WANG Daobo;LUO Donghai;JIANG Yan

作者机构：南京航空航天大学江苏南京211106 

出 版 物：《机械与电子》 (Machinery & Electronics)

年 卷 期：2022年第40卷第11期

页      面：61-65,70页

学科分类：08[工学] 082503[工学-航空宇航制造工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

主　　题：无人机 Lyapunov矢量场 速度障碍法 障碍物重叠 避障 

摘      要：针对单架无人机跟踪单一目标问题,提出Lyapunov矢量场法和速度障碍法相结合的方法,保证UAV在执行跟踪任务时的安全。首先,建立无人机运动模型,通过基于Lyapunov矢量场法的航向控制使无人机能够收敛到极限环;其次,利用速度障碍法原理判断无人机与障碍物之间是否存在飞行冲突,推导出避障所需的航向控制量;最后,针对障碍物重叠情况,利用几何关系将重叠区域合并,再求解出航向控制量,完成对重叠威胁区域的避障。仿真结果表明,所提算法在单一障碍物和多障碍物的条件下,都能有效地跟踪目标并实现避障。