自主飞行无人机地理围栏算法设计与实现

• 作者: 付其喜 何吕龙 周万银 张佳强 梁晓龙
• 来源期刊: 西安交通大学学报
• 关键词: 地理围栏 无人机 预控制层生成算法 越界探测 边界保持自主控制
• 年，卷（期）: 2019,（5）
• 页码范围: 167-175
• 页数: 9页
• 分类号: TP273|V19
• 语种: 中文
• DOI: 10.7652/xjtuxb201905022

摘要

为提高无人机飞行的安全性,提出了一种自主飞行的无人机地理围栏算法.首先,通过对原始地理围栏缩放并进行顶角平滑与自相交检测处理,提出一种对凹凸地理围栏普遍适用的地理围栏预控制层生成算法;然后,在传统射线法的基础上加入缓冲距离以解决交点数误判问题,利用改进的射线法进行地理围栏越界探测,且针对存在越界危险的无人机设计了一种越界航点重规划方法及相应的边界保持自主控制控制律;最后,利用四旋翼无人机搭建的实验系统进行了验证.仿真及实验结果表明:无人机能够在避免地理围栏越界的基础上尽可能小地修正原飞行路径,证明提出的地理围栏算法有效,能够保证自主飞行的无人机在地理围栏内的飞行安全.