多旋翼无人机低空航迹规划问题

杨君刚,王程远,贾 茹

(1.国防科技大学信息通信学院,陕西 西安 710106;2.69012部队,甘肃 兰州 730058)

近年来,得益于MEMS(Micro-Electro-Mechanical System,微机电系统)技术的迅猛发展,GPS、陀螺仪、加速度计等设备得以不断完善,使得无人机系统可靠性、稳定性、安全性等得到了大幅度提高,飞行控制、位置获取、图像处理等核心技术也有了长足进步,其应用越来越广泛[1]．并且,由于多旋翼无人机具备空中悬停、侧飞、倒飞等飞行能力[2],相对于固定翼无人机,多旋翼无人机在低空空域中具有更好的稳定性,使其在空中航拍、末端物流配送、战场侦察等方面有着无可比拟的优越性．

多旋翼无人机通过低空飞行,可以避免多余的爬升,进而将节省的能量用于弥补续航及载重能力短板,同时在作战中可以有效避开敌防空雷达探测,达到快速隐蔽突防目的[3]．但是低空飞行对无人机的性能及地面遮挡物高程估算方面要求较高．目前,多旋翼无人机的飞行航迹规划,普遍都是基于卫星二维地图或抽象地形图基础上进行平面设计,如龚清萍、许宇提出的利用兰勃特等角投影变化方法进行二维地图航迹规划[4];杨文平、李俨提出的根据威胁源抽象模型航迹规划方法[5];刘莉等提出的基于稀疏A*算法在水平面进行二维局部航迹规划方法[6];申舟等提出的基于遗传算法的战场航迹规划方法[7]等等．受制于二维地图特性及分辨率限制,无法精准获取地形起伏及地物变化数据,使得其规划出的飞行航线较为粗糙……