[发明专利]基于改进速度障碍法的无人机冲突探测与冲突解脱方法

权利要求书

1.一种基于改进速度障碍法的无人机冲突探测与冲突解脱方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、在速度障碍法的基础上建立冲突探测模型；

步骤2、根据冲突探测模型得出发生冲突的条件和无冲突的条件；

步骤3、无人机感知入侵机的位置和速度，根据发生冲突的条件和无冲突的条件进行预测：

当满足发生冲突的条件，即预测在未来一点时间内会发生冲突时，则根据互惠速度障碍法重新选择无人机的速度，并进入步骤4；

当满足无冲突的条件，即预测在未来一点时间内不会发生冲突时，则无人机按原航迹飞行；

步骤4、冲突解脱完成后，保持无人机冲突解脱时的速度大小不变，改变其方向，使无人机朝向目标点飞行。

2.根据权利要求1所述的基于改进速度障碍法的无人机冲突探测与冲突解脱方法，其特征在于,无人机在冲突解脱的过程中，引入B样条曲线生成实时的平滑路径。

3.根据权利要求1或2所述的基于改进速度障碍法的无人机冲突探测与冲突解脱方法，其特征在于，所述步骤1中，在速度障碍法的基础上建立冲突探测模型的方法如下：

1.1、建立全局坐标系XOY，无人机和入侵机分别以符号A和B代表，以无人机圆心所在位置为原点，建立局部坐标系X_aU_aY_a，同时在点U_a设立速度空间；

1.2、无人机A和入侵机B在时刻t偶然相遇，设{R_a,P_a(t),V_a(t)}为无人机A的信息集合，{R_B,P_B(t),V_B(t)}为入侵机B的信息集合，其中R_a、P_a(t)、V_a(t)分别表示无人机A的半径、t时刻的位置和t时刻的速度，R_B、P_B(t)、V_B(t)分别表示入侵机B的半径、t时刻的位置和t时刻的速度；设无人机A的坐标为(x_a,y_a)，入侵机B的坐标为(x_b,y_b)；同时目标点的坐标设为(x_g，y_g)；

1.3、将入侵机B膨胀为半径为R_O的圆，同时可将无人机A简化为质点，其中R_O＝R_a+R_B；射线N_O和射线M_O是由无人机A发出的经过半径为R_O的圆的两条切线；

1.4、计算无人机A与入侵机B之间相关角度，设相关角度的取值范围为[0，90°]，相关角度包括角度α、角度β、角度θ、角度B；其中角度α是无人机A与入侵机B的位置连线相对于X_a轴的方向角，角度β是无人机A与入侵机B的连线相对于射线N_O的方向角，角度θ是无人机A与目标点的位置连线相对于X_a轴的方向角,角度B是入侵机B的速度VB相当于X_a轴的方向角；角度α、角度β、角度θ大小的计算公式如下：

其中，d表示无人机A与入侵机B之间的距离，其计算式如下：

1.5、建模结束。