基于可见性体积的 Dubins 车辆遮挡感知地面目标跟踪

本文研究了使用视距（LOS）传感器通过城市环境跟踪沿已知地面轨迹移动的感兴趣点（POI）的问题，无人机（UAV）建模为 Dubins 车辆。可见性体积（VV）编码了特定 POI 位置的时变三维感知约束。随后在动态变化的 VV 内，以 POI 位置为中心，刻划一个恒定高度、平移且径向时变的圆形悬停轨道。通过沿 POI 轨迹放置静态 VV 并使用限制连续 VV 体积变化低于指定速率的自适应度量，对时变 VV 进行近似。时变圆形悬停轨道被证明对 Dubins 车辆是可行的，并在静态 VV 内通过分段线性插值圆形轨道进行近似。推导了一个转向控制器，驱动 UAV 到达时变悬停轨道。数值仿真和飞行测试说明了所提出方法的有效性。