基于风场感知基础设施的二维无风场中四旋机起飞轨迹规划

本文研究了在不确定的二维无风场中，针对采用垂直平面刚体动力学建模的四旋机起飞轨迹规划。风场在水平方向变化，并以已知的固定速度向操作区域传播。四旋机的操作区域配备有风感知基础设施，该基础设施与集中式轨迹规划器共享噪声风速计测量。通过高斯过程回归将测量值汇编，以预测未采样位置和未来时间点的风速。针对预测的风场，针对四旋机起飞并到达所需的垂直平面位置，提出了最小时间最优控制问题。通过数值最优控制求解该问题。多个实例说明和比较了在不同风条件和感知特征下的轨迹规划器性能。