申请/专利权人：上海微电机研究所(中国电子科技集团公司第二十一研究所)

申请日：2021-08-20

公开（公告）日：2024-04-16

公开（公告）号：CN113655810B

主分类号：G05D1/46

分类号：G05D1/46;G05D1/622

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.16#授权;2021.12.03#实质审查的生效;2021.11.16#公开

摘要：本申请提供了一种基于速度势场的无人机避障方法和系统，用于控制无人机有效地规避高速移动障碍物，该方法包括：根据无人机的位置和速度、障碍物的位置和速度，检测无人机和障碍物的碰撞可能性；若无人机与障碍物存在碰撞可能性，计算引力场对无人机产生的引力、改进的斥力场对无人机产生的斥力以及速度势场对无人机产生的速度势场力；根据所述引力、改进的斥力场对无人机产生的斥力和速度势场力，计算无人机第i步所受合力，其中，i取值为正整数；根据无人机第i步所受合力，计算得到无人机第i步的方向单位角，并根据方向单位角计算无人机下一步运动的速度矢量、俯仰角和偏航角，控制无人机避开障碍物。

主权项：1.一种基于速度势场的无人机避障方法，其特征在于，包括：步骤S1、根据无人机的位置和速度、障碍物的位置和速度，检测无人机和障碍物的碰撞可能性；步骤S2、若无人机与障碍物存在碰撞可能性，计算引力场对无人机产生的引力、改进的斥力场对无人机产生的斥力以及速度势场对无人机产生的速度势场力；其中，所述引力场是目标点对无人机产生引力的势场，方向从无人机位置指向目标点，使无人机向目标点运动；所述改进的斥力场是根据无人机与目标点之间的位置关系，基于传统人工势场法进行改进，得到的障碍物对无人机产生斥力的势场，控制无人机规避障碍物；速度势场为与无人机速度矢量的方向、障碍物速度矢量的方向均垂直的势场，对无人机产生速度势场力，控制无人机规避运动障碍物；步骤S3、根据步骤S20所述引力、改进的斥力场对无人机产生的斥力和速度势场力，计算无人机第i步所受合力，其中，i取值为正整数；步骤S4、根据无人机第i步所受合力，计算得到无人机第i步的方向单位角，并根据方向单位角计算无人机下一步运动的速度矢量、俯仰角和偏航角，控制无人机避开障碍物；其中，根据无人机第i步所受合力，按照公式：nftotal,conei＝Ftotal,movei‖Ftotal,movei‖计算得到无人机第i步方向单位角；其中，nftotal,conei为所述无人机第i步的方向单位角，Ftotal,movei为无人机第i步所受到的合力。

全文数据：

权利要求：

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