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申请/专利权人：中国民航大学

摘要：本发明提供了一种无人机自主航路规划与避撞决策的方法，包括读入对无人机静态空域环境以及无人机的机动转弯性能数据，建立空域及飞机性能约束信息库，构建基于空域障碍物密度及无人机导航性能的航路规划经济性和安全性评价函数，根据无人机任务要求及信息约束进行全局战略规划；根据无人机的实时位置以及机载态势感知传感器的感知范围划定无人机局部航路规划范围，确定局部航路规划的起始点、终止点以及全局规划中确定的该区域中其他航路点，将空域静态信息与局部动态信息进行细粒度融合，调整修改局部空域障碍物信息库，建立无人机动力学和运动学方程，进行时间划分，根据无人机的运动方程进行局部航路规划，确保所规划航路的可执飞性。

主权项：1.一种无人机自主航路规划与避撞决策的方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1：读入无人机所处空域的地形栅格数据信息，建立全局地形数据库，根据无人机机动特性确定无人机的角度变化限制；步骤2：根据无人机任务信息进行三维航路规划节点搜索，计算无人机到达邻居节点所需的水平和垂直方向的角度变化大小，搜索符合无人机角度变化性能限制条件的节点；步骤3：计算节点之间的对角距离、航段周围障碍物的密度函数以及机载导航系统的导航性能参数，通过加权平均计算构建全局航路优化的评价函数；步骤4：利用全局地形数据库和步骤3计算的评价函数进行全局航路规划，搜索符合经济性和安全性要求的全局航路；步骤5：读入无人机实时位置信息，划定无人机态势感知范围，确定无人机局部航路规划的起点和终点，并筛选步骤4所规划航路中的航路点信息，作为局部动态航路规划的关键节点；步骤6：建立无人机运动方程，根据无人机最小加加速度运行的优化目标，采用QP求解器进行无人机局部空域航迹优化参数计算，确定局部区域运动轨迹；步骤7：结合无人机感知的动态障碍物信息，根据避障原则建立约束不等式，进行基于避障策略的局部动态航路规划；步骤8：计算局部航路规划中无人机的速度和加速度范围、最大倾斜角，判定所规划航路的可执飞性，如果航路可执飞，则输出无人机局部轨迹多项式，如果不可执飞，则调整时间分配重新进行规划，直至确定可执飞航路；步骤9：计算局部航路规划的航路终点相对全局规划航路的侧向偏离，如果偏离大于限定要求，则将该点作为新的无人机全局航路规划的起点，启动当前位置到目的地的全局航路优化微调；步骤10：读入无人机当前位置，进行滚动时域规划计算，更新局部航路规划的起点和终点，进行新的局部航路规划。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国民航大学 一种无人机自主航路规划与避撞决策的方法及系统