[发明专利]一种协同避障方法及装置

说明书

本发明提供了一种协同避障方法及装置，该方法包括：预先建立插值表，其中插值表中包括障碍物信息和势函数参数的参数值之间的对应关系，在检测到飞行前进方向上存在障碍物时，根据获取到的障碍物信息和插值表，即可确定与当前遇到的障碍物信息匹配的势函数参数的参数值，并根据确定的势函数参数的参数值构造势函数后，发出避障控制指令。由于根据不同的障碍物确定的势函数参数的参数值不同，进而构造出的势函数不同，根据势函数发出的避障控制指令也将不同，使得针对不同的障碍物都能发出适合当前障碍物的避障控制指令。本发明公开的协同避障方法及装置可以适用于大小不同的障碍物，提高了协同避障方法的适用性。

技术领域

本发明涉及协同避障控制领域，尤其涉及一种协同避障方法及装置。

背景技术

无人机集群在按照预定轨迹飞行的过程中会遇到障碍物，在遇到障碍物时要求无人机集群能够避开障碍物。

现有技术中主要采用几何向量法，人工势场法，模型预测法和蚁群算法计算得到避障控制指令，以控制无人机集群绕开障碍物。其中，人工势场法因其算法简单，同时适用于二维和三维地图，且容易加入运动限制条件的优势，在无人机蜂群协同避障领域有广泛的应用。

采用人工势场法控制无人机集群绕开障碍物的方式是：根据设置好的构造势函数参数的参数值构造势函数，然后根据构造好的势函数计算得到避障控制指令，以使得无人机集群能够避开障碍物。由于构造好的势函数相同，因此计算得到的避障控制指令是相同的。基于此，当障碍物的大小发生变化时，由于接收到的避障控制指令是相同的，因此无人机集群按照相同的飞行参数飞行，但是障碍物的大小发生变化时，按照相同的飞行参数飞行时，绕开不同障碍物的效果是不同的，甚至有不能绕开障碍物的情况。

因此，现有技术中按照已经构造好的势函数计算得到避障控制指令，以控制无人机集群绕开障碍物的方法不能适用于不同大小的障碍物，存在适用性差的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种协同避障方法及装置，以解决现有技术中协同避障方法存在的适用性差的问题。

本发明提供一种协同避障方法，包括：

获取障碍物信息和预先建立的插值表；其中，所述插值表包括障碍物信息和势函数参数的参数值之间的对应关系；

根据获取到的障碍物信息和所述插值表，确定与所述获取到的障碍物信息匹配的势函数参数的参数值；

根据确定的所述势函数参数的参数值构造势函数后，发出避障控制指令。

优选地，所述根据获取到的障碍物信息和所述插值表，确定与所述获取到的障碍物信息匹配的势函数参数的参数值包括：

当所述插值表中存在与所述获取到的障碍物信息相同的障碍物信息时，根据所述获取到的障碍物信息，从所述插值表中获取与所述获取到的障碍物信息对应的势函数参数的参数值。

优选地，所述根据获取到的障碍物信息和所述插值表，确定与所述获取到的障碍物信息匹配的势函数参数的参数值包括：

当所述插值表中不存在与所述获取到的障碍物信息相同的障碍物信息时，根据所述插值表中存在的障碍物信息和与障碍物信息对应的势函数参数的参数值，计算与所述获取到的障碍物信息匹配的势函数参数的参数值。

优选地，所述插值表的建立方法包括：

选取插值半径；

依次对所述插值半径设置势函数参数的参数值；

按照设置的势函数参数的参数值，通过仿真模型进行避障仿真，得到仿真结果；

若所述仿真结果表示避障失败，则更改对所述插值半径设置的势函数参数的参数值，并返回执行所述按照设置的势函数参数的参数值，通过仿真模型进行避障仿真，得到仿真结果的步骤；