[发明专利]一种复杂环境下的翼伞组合式航迹规划方法

权利要求书

1.一种复杂环境下的翼伞组合式航迹规划方法，其特征在于：将翼伞空投区域分为有障碍物存在的障碍区和以目标着陆点为圆心且空旷平坦的圆形着陆区；在障碍区内采用快速搜索随机树路径规划算法快速搜索可行轨迹，搜索的终止条件是路径延伸到的位置与目标着陆点之间的水平距离小于或等于圆形着陆区域的半径，在障碍区内仅考虑避障任务；将障碍区内的航迹搜索的终止状态作为圆形着陆区内航迹规划的初始状态，在圆形着陆区内采用分段归航的方式设计航迹，在圆形着陆区内完成翼伞高度控制和逆风对准任务；

在障碍区内采用快速搜索随机树路径规划算法快速搜索可行轨迹的方法如下：

记样点P_i的坐标为(x_i,y_i)，邻节点P_j的坐标为(x_j,y_j,z_j)，则新节点P_j+1的位置(x_j+1,y_j+1,z_j+1)按下式进行更新：

上式中，Step为搜索步长，k为翼伞滑翔比，θ_j+1为新节点的搜索方向，其计算式如下：

新节点是否可行的判断依据如下：

f(x,y)-z＜0,(x,y,z)∈L

上式中，f(x,y)为空投区域地形的函数表达式，(x,y,z)为翼伞在大地坐标系下的位置，L为线段P_jP_j+1上所有点构成的集合。

2.根据权利要求1所述复杂环境下的翼伞组合式航迹规划方法，其特征在于：增设安全距离d，将新节点是否可行的判断依据修改为：

f(x,y)-z＜d,(x,y,z)∈L。

3.根据权利要求1所述复杂环境下的翼伞组合式航迹规划方法，其特征在于：对于所述样点的产生，1/2的概率来自随机产生，其余1/2的概率直接将目标着陆点作为样点。

4.根据权利要求1所述复杂环境下的翼伞组合式航迹规划方法，其特征在于：设相邻两个节点的搜索方向之差为β，其与搜索步长Step和翼伞转弯半径R之间满足下式：

则：

上式中，R_min为最小翼伞转弯半径。

5.根据权利要求4所述复杂环境下的翼伞组合式航迹规划方法，其特征在于：令Step＝R_min，则：