[发明专利]一种基于保角映射分析的无人飞行器空间避障方法

权利要求书

1.一种基于保角映射分析的无人飞行器空间避障方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1，构建三维速度障碍锥；

步骤S2，运用构建的三维速度障碍锥进行避碰判断；

步骤S3，建立相对碰撞区RCC和绝对碰撞区ACC；然后建立空间速度障碍球冠，并解出球冠的参数；

步骤S4，对空间速度障碍球冠进行保角映射，求解避障方向，具体包括以下子步骤，

步骤S41，建立映射坐标系，以为平面直角坐标系的横轴，oθ为平面直角坐标系的纵轴，建立平面方向角直角坐标系和θ分别表示为无人飞行器速度矢量v_u的偏航角和俯仰角，且θ∈[-π/2,π/2]；

步骤S42，将空间速度障碍球冠的边界保角映射为坐标系内以点为圆心的⊙C_o，⊙C_o的半径为γ；其中，为矢量的方向角，而P_U为无人飞行器的位置，C为空间速度障碍球冠的中心点；γ为P_U与空间速度障碍球冠的大圆边界形成圆锥的半顶角；

步骤S43，将当前时刻无人飞行器速度矢量v_u的偏航角和俯仰角记为无人飞行器的速度矢量方向角则矢量与⊙C_o的交点为最小避障速度矢量偏转方向；

步骤S5，求解避障点。

2.如权利要求1所述的基于保角映射分析的无人飞行器空间避障方法，其特征在于，当障碍物为多个时，

步骤S2要对多个障碍物进行避障判断，如果无人飞行器的速度矢量v_u与障碍物O_i的速度矢量v_oi之间的相对速度矢量v_uoi在障碍物O_i形成的障碍锥内，则需要同时对多个障碍物进行避碰，否则不需要同时对多个障碍物进行避碰。

3.如权利要求2所述的基于保角映射分析的无人飞行器空间避障方法，其特征在于，当需要同时对多个障碍物进行避碰时，

步骤S42中需要对每个空间速度障碍球冠的边界均进行保角映射，将映射后所得各映射圆的并集记为∪⊙；

步骤S43中最小避障速度矢量偏转方向为无人飞行器的速度矢量方向角到∪⊙边界的最小距离点对应方向。