面向未知动态环境的 UAV 空间-时间无障碍轨迹规划

本文解决四旋翼机在未知动态障碍环境下的反应式运动规划问题。我们的方法融合 4 维空间-时间规划器，集成基于视觉的安全飞行走廊（Safe Flight Corridor, SFC）生成与轨迹优化。不同于依赖地图融合的前任方法，本框架无需地图，即可直接从感知结果进行碰撞规避，降低计算开销。动态障碍物通过基于视觉的对象分割与跟踪管线检测与跟踪，实现静态与动态元素的鲁棒分类。为提升鲁棒性，我们引入备用规划模块，在目标无直接路径时反应式规避动态障碍物，缓解死锁情形下的碰撞风险。我们在仿真与实际硬件实验中广泛验证方法，并与最新方法对比评测，显示在动态、未知环境下的反应式 UAV 导航具有显著优势。