【摘 要】
:
目前,计算机、航空航天以及通信技术的日益成熟也带动了世界各国对无人机技术的热忱研发。航迹规划技术是确保无人机成功完成分配任务的关键,同时还为无人机完成自动避障以及独立飞行提供技术支持。因此,本文以无人机为对象,针对无人机航迹规划问题进行了深入研究与改进。本文主要工作如下:针对无人机全局航迹规划问题,在分析对比环境建模方法后选择对可视图法进行改进。首先,对障碍物进行膨胀优化处理来提高无人机实际飞行时
论文部分内容阅读
目前,计算机、航空航天以及通信技术的日益成熟也带动了世界各国对无人机技术的热忱研发。航迹规划技术是确保无人机成功完成分配任务的关键,同时还为无人机完成自动避障以及独立飞行提供技术支持。因此,本文以无人机为对象,针对无人机航迹规划问题进行了深入研究与改进。本文主要工作如下:针对无人机全局航迹规划问题,在分析对比环境建模方法后选择对可视图法进行改进。首先,对障碍物进行膨胀优化处理来提高无人机实际飞行时的安全性。针对可视图法存在的局限性,提出取障碍物外接圆圆心之间连线的中点再进行可视性判断;对与起止点直线上的障碍物进行辅助点的构建,通过辅助点来渐近收敛到目标点以及根据障碍物与起止点直线的位置关系来提取障碍物的部分顶点三种思路对其改进,结果表明改进方法能够提高可视图法的灵活性及适用性。针对无人机局部航迹规划问题,对快速扩展随机树(Rapidly-exploring Random Tree,RRT)算法参数进行实验分析,引入“变概率采样”和“变步长”概念进行改进。通过随机树成功探索次数来求取当前随机树的节点扩展率进而确定目标偏移概率,以变概率采样的思想来引导接下来随机树的扩展方向;通过新增一个最近节点指向目标点方向的步长,使新节点在最近节点指向随机点和目标点的合向量方向上扩展,并通过最近节点与障碍物之间的距离来动态调节扩展步长,使随机树扩展既能保持随机性,避免陷入局部极小值,又能保持向目标点收敛,使规划出的航迹较为理想。由仿真实验证明了改进算法具备有效性,可以整体提高航迹规划效果,为动态环境下的算法融合提供可行性支持。在分析人工势场算法原理及缺陷的基础上,引入无人机与目标点的相对距离项来改进斥力势场模型以解决目标不可达问题,再将无人机与目标点及障碍物之间的相对速度项引入势场模型来更好地适应动态环境;运用改进RRT算法具备的随机及目标收敛双重特性来构建节点扩展函数模型,并与人工势场算法融合以解决局部极小值问题,使之在动态环境下具有很好的适用性及概率完备性。通过仿真实验验证了改进算法能够解决动态环境下的航迹规划问题。
其他文献
随着陆地资源开发的日渐饱和与环境压力日益恶化,海权对人类活动的重要性日益提升。目前海洋权利的竞争主要基于国家科研水平与装备实力,科研水平也需要装备实力做支撑。要提升深海装备实力,除研究开发新型深海装备外,设法提高现有深海平台作业能力也是重要途径。本文设计一种辅助提升器,主要用来辅助现有深海平台提升样品与导航定位。随着深海装备技术的发展,各单位对其运维的深海平台进行了持续的优化升级与团队建设,深海平
我国幅员辽阔,水域众多,水岩相互作用可以说无时无刻不在发生。人们在进行岩土工程建设以及地下空间开发的过程中,往往会遇到各种水岩相互作用导致的工程安全问题。因此,开展干湿循环与化学腐蚀对岩石力学性能影响的研究,对地下岩土工程的安全建设具有重要意义。结合前人的试验研究基础以及现有的试验条件,采取了力学试验(单轴和三轴压缩试验、蠕变试验)、微观结构分析与理论相结合的方法开展了酸性环境与干湿循环对白砂岩的
随着国民经济的高速蓬勃发展,相较于其他各国的黄金产消总量,中国已处于全球领军地位。由于近几年对现有金矿资源的大幅开采,易浸金矿的存量逐渐减少,导致黄金生产成本的持续升高,而未来的黄金资源将主要集中于难浸金矿。由于现已知的易浸金矿资源的大量减少,浸金技术即将面临新的技术瓶颈。因此,采用何种方式进行常规提金工艺的优化来提高黄金生产效率,以便实现缩小基建规模、节约工业投入和降低生产成本的目的,已经成为当
随着化石资源的日益枯竭和环境问题的日益凸显,利用可再生的木质纤维素生物质制备生物燃料、功能材料和大宗化学品的精炼过程引起了人们的极大关注。秸秆作为一类农林废弃物,具有产量高、来源广和价格低廉等特点,在生物质精炼领域具有广阔的应用前景。然而,由生物质组分与结构的不均一性和复杂性构成的天然抗降解屏障严重阻碍了主要组分的清洁分离与高效转化。因此,本文提出一种新颖的海水水热-电辅助两步预处理方法,通过半纤
我国农村污水对环境影响日益加重。近年来,我国为了改善农村环境,加大了污水原位处理力度,以村为单位安装了不同技术的处理设施。但由于城乡的经济状况、自然环境和生活习惯有较大不同,很多集中式处理设施安装后,由于运行维护复杂、运行成本高,出现了设施故障、闲置的现象,集中式设施不美观、与环境不协调的问题也比较突出。人工湿地污水处理技术具有设施简单、运行费用较低、操作维护简便等优点,是一项适合农村污水处理的技
旋风分离器-料腿返料系统是流化床系统的重要组成部分,其内部具有多流态并存、流动参数瞬变性强的特点,对旋风分离器-料腿返料系统内气固两相流动状态研究一直是多相流研究的重点及热点。本文通过数值模拟的方法,构建了旋风分离器-料腿系统的数值计算模型,对不同入口颗粒质量浓度旋风分离器-料腿系统内部流场、颗粒浓度分布及颗粒运动轨迹进行了研究。在料腿内部,静压分布形成了由轴心至壁面逐渐增大的规律;最低压力点在距
近年来,随着外资的持续流入,机构投资者的占比逐年提高,市场越来越重视公司投资价值本身。A股风险事件频繁出现,造成投资者损失。与此同时,随着企业运营和交叉持股更加多元化,企业之间的关系更加错综复杂。如何从财经资讯中发现风险事件,并构建一套有效的研究方法对个股的关联风险进行防范预警具有重要意义。现有的金融事件抽取方法主要包括基于模式匹配、基于机器学习和基于深度学习的方法。基于模式匹配和机器学习的方法均
机器人技术的进步加速了智能工厂的发展,机械臂作为机器人的执行部件,其路径规划已被无数学者深入研究。然而传统的人工示教方法准确性有限,当环境发生变化时要重新进行示教,非常繁琐,也不够灵活,因此这种方法不能适应复杂多变的环境。为解决这一问题,本文依赖于珞石公司的六轴机械臂,探索RRT(Rapidly Exploring Random Tree)算法的改进及其在珞石机械臂上的应用,本文的主要工作如下:(
储罐是一种储存固体、液体、气体、粉体等不同物质的密封容器,广泛应用在石油、冶金、橡胶、化工等行业,缺少储罐这些行业的自动化生产就有可能受到影响。在粉体行业,储罐通常被称为料仓,被用来储存粉体物料或混合配料。随着工业的快速发展以及当今环保意识的提高,粉体行业正逐渐成为热门行业,那么对于粉体料仓的需求也逐渐增大,但是在料仓应用过程中常常出现各种各样的问题,使得对粉体料仓的改善设计也迫在眉睫。所以本文就
天然气作为一种清洁能源,近年来得到了越来越广泛的使用,与传统化石燃料(包括煤、油、碳)相比,虽然燃烧后产生的污染物较少,但仍然存在燃烧后部分能量以烟气余热的方式被浪费掉的情况,因此对天然气燃烧后的烟气有必要进行余热回收。烟气的余热回收不仅可以减少能源消耗,同时可以使烟气中的氮氧化物、一氧化碳含量降低,符合国家的环保要求。首先,本文根据技术参数对紧凑型节能器整体设计,在规定的外形尺寸空间内,其包括有