基于改进人工势场法的无人机三维避障

摘要

针对无人机在三维环境中寻求从起始位置到目标位置的一条最优、安全且能避开所有障碍物的路径,提出了一种结合正六边形导向法改进的人工势场法,用来解决传统人工势场法中障碍物附近目标不可达和局部极小值问题.首先,在排斥势场函数中加入距离修正因子,解决目标不可达问题;其次,提出了一种正六边形导向法来改进局部极小值问题,该方法可以在无人机陷入局部极小值区域时,判断所处环境并选择适当的规划方法,引导无人机逃离局部极小值区域;再次,在Matlab平台上进行了三维建模仿真,同时考虑到多种复杂障碍物的场景,结果表明了该方法在保留了原本算法优势的同时,在无人机实时路径规划中更加有效和可行;最后,在真实环境中演示了所提出的方法,实验结果表明了该方法的可行性和有效性.

关键词

无人机 / 避障 / 三维环境 / 人工势场法 / 局部极小值