复杂环境下考虑动力学约束的翼伞轨迹规划

• 作者: 孙昊 孙青林 滕海山 周朋 陈增强
• 来源期刊: 航空学报
• 关键词: 翼伞系统 动力学特性 轨迹规划 多约束条件 复杂地形
• 年，卷（期）: 2021,（3）
• 所属期刊栏目: 电子电气工程与控制|Electronics and Electrical Engineering and Control
• 页码范围: 366-375
• 页数: 10页
• 分类号: V249
• 语种: 中文

摘要

翼伞系统具有大惯性、强非线性等特征,而基于传统质点模型所规划的目标轨迹难以满足复杂环境下的系统动力学约束,因此在轨迹规划中采用高自由度动力学模型也就成为了计算翼伞真实运动轨迹的必然趋势.然而,翼伞的动力学模型更加复杂,目前迫切需要解决的问题就是保证规划轨迹平滑、稳定.针对该问题,本文将建立精确的翼伞六自由度动力学模型,将其引入翼伞归航的轨迹规划中,并通过改进高斯伪谱法,设计一种基于分段点规划、离散点初次规划、离散点自重构的三阶轨迹优化策略.仿真结果表明,所提算法可解决传统算法在应用动力学模型后难以得到稳定轨迹的问题,并实现复杂环境下的精确地形规避,确保规划轨迹满足翼伞的非线性动力学约束.