[发明专利]一种固定翼无人机近距离几何避障方法

摘要

本发明属于无人机自主控制技术，具体涉及一种固定翼无人机近距离几何避障方法。由于固定翼无人机具有飞行速度快、噪声小及续航时间长等优势，面向此类复杂环境的固定翼无人机自主飞行技术研究，已逐渐引起了军方的关注。该方法主要用于固定翼无人机的近距离避障，采用激光雷达和几何方法，计算出所需偏转角度及偏航角速度，具有反应迅速，可靠性高，并且易于操作等优点。

主权项

1.一种固定翼无人机近距离几何避障方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：一、障碍物定位利用机载激光雷达实时探测障碍物的位置；二、设定安全区域根据障碍物的位置、形状以及相对距离，设定无人机安全飞行区域，以障碍物表面的中心位置为圆心，以r为半径的球形区域，作为无人机的安全飞行区域，r＝max(0.25l,r_obs)l是激光雷达探测到的无人机到障碍物表面的距离，r_obs为障碍物表面中心至其边缘的最大距离；三、计算偏航角根据当前航向与备选航向，计算出所需偏转角度及偏航角速度，在水平面内，以无人机当前位置，到安全飞行区域作两条切线V₁与V₂，V₁与V₂为无人机的备选航向，V_h为无人机当前飞行航向，计算出所需偏转角度及偏航角速度；即为所需偏转角度；四、选择应飞航向将步骤三中得到的较小偏转角度的备选航向选定为应飞航向；五、解算滚转角指令根据协调转弯条件，解算应飞的滚转角指令；六、实施避障无人机在自身位置变化的同时，实时更新滚转角指令，对滚转角指令进行修正，直到无人机越过障碍物，完成避障。