基于抽样的编队飞行层次化轨迹规划
机器人学
2024-07-25 v1 系统与控制
系统与控制
摘要
无人机编队飞行在安全性和编队保持方面面临着重大挑战，尤其是在拥挤环境中。然而，现有方法往往难以同时满足这两个关键要求。为此，本文提出了一种针对拥挤障碍环境下编队飞行的抽样-based 轨迹规划方法，具有层次化结构。为确保编队成员之间可靠的局部感知信息共享，每架无人机生成安全飞行走廊（Safe Flight Corridor，SFC），并将其传输给领航无人机。随后，设计了作为前端策略的抽样-based 编队引导路径生成方法，引导编队安全地飞向所需形状，同时通过SFC提供编队连通性。此外，开发了基于模型预测路径积分（Model Predictive Path Integral，MPPI）的分布式轨迹优化方法作为后端部分，确保可执行轨迹的平滑性、安全性和动力学可行性。为验证所develop方法的效效率，进行了综合的仿真比较。补充仿真视频可见于https://www.youtube.com/watch?v=xSxbUN0tn1M。
引用
@article{arxiv.2407.17392,
title = {Sampling-Based Hierarchical Trajectory Planning for Formation Flight},
author = {Qingzhao Liu and Bailing Tian and Xuewei Zhang and Junjie Lu and Zhiyu Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.17392},
year = {2024}
}