面向微型飞行器可靠视觉导航的拓扑引导路径规划

视觉导航已广泛用于微型飞行器（MAVs）的状态估计。为实现稳定视觉导航，MAVs应生成感知感知路径以保证足够的可视路标。许多既往关于感知感知路径规划的工作聚焦于基于采样的规划器。然而，它们可能受采样低效之苦，导致寻找全局最优路径的计算负担。为解决此问题，我们提出一种利用环境拓扑信息的感知感知路径规划器。由于路径的拓扑类与行进该路径时的可视路标密切相关，所提算法检查不同的拓扑类以选择具有丰富视觉信息的类。拓扑图从环境的广义Voronoi图提取，并找到具有不同拓扑类的初始路径。为评估各类的感知质量，我们将初始路径划分为离散段，其中每段内的点共享相似视觉信息。选取具有高感知质量的最优类，并利用基于图的规划器在该类内生成路径。通过仿真与真实世界实验，我们证实了相比感知无关方法，所提方法能保证精确视觉导航，同时较基于采样的感知感知规划器展现出改进的计算效率。