基于贝赛尔曲线的四旋翼无人机轨迹优化

• 作者: 周炜 孙浩水 王小平 陈勇
• 来源期刊: 电子测量与仪器学报
• 学科: 航空航天
• 关键词: 最小位移导数法 贝赛尔曲线 凸二次规划 快速行进算法
• 年，卷（期）: 2019,（10）
• 所属期刊栏目: 无人机智能检测技术与系统
• 页码范围: 53-58
• 页数: 6页
• 分类号: V279+.2
• 语种: 中文
• DOI: 10.13382/j.jemi.B1902198

摘要

针对四旋翼无人机路径规划中生成的轨迹的位移、速度、加速度函数都存在大量不可导点的问题,提出了一种基于贝塞尔曲线的最小高阶位移导数轨迹的优化方法.首先,通过最小位移导数的方法对快速行进算法生成轨迹进行优化,给四旋翼位置环控制器提供输入;进而,给最小位移导数法引入了贝塞尔曲线再优化,通过讨论四旋翼无人机飞行的约束条件,将其转化为凸二次规划问题并使用内点法完成求解;最后,在ROS下的Rviz三维可视化界面对优化前后轨迹进行仿真.仿真结果表明,经贝赛尔曲线优化后的轨迹都是连续可导的,解决了四旋翼无人机飞行过程中能量损失等问题.