Un método de evitación de obstáculos a baja altitud para UAVs basado en un corredor de vuelo poliedral
Autores: Ma, Zhaowei; Wang, Zhongming; Ma, Aitong; Liu, Yunzhuo; Niu, Yifeng
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Un método de evitación de obstáculos a baja altitud para UAVs basado en un corredor de vuelo poliedral
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Uavs
Detección en tiempo real
Evitación de obstáculos
Corredor de vuelo
Optimización de trayectorias
Autónomo.
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Los UAV que vuelan en entornos complejos de baja altitud a menudo requieren detección en tiempo real para evitar obstáculos ambientales. En enfoques anteriores, los UAV generalmente han llevado a cabo la planificación de movimientos basada en mapas de navegación primitivos, como nubes de puntos y mapas rasterizados, para lograr la evitación autónoma de obstáculos. Sin embargo, debido a la gran cantidad de datos en estos mapas de navegación en bruto y a la información del mapa altamente discreta, la eficiencia para resolver la optimización de la trayectoria en tiempo real del UAV es baja, lo que dificulta satisfacer la demanda de planificación de movimientos en línea eficiente. Un corredor de vuelo es una serie de áreas continuas sin obstrucciones y tiene propiedades convexas. El corredor de vuelo puede utilizarse como una representación paramétrica simple para caracterizar el espacio de vuelo seguro en el entorno y usarse como el costo del término de colisión en la optimización de la trayectoria para la resolución de trayectorias, lo que puede mejorar la eficiencia de la resolución de trayectorias en tiempo real y garantizar la seguridad del vuelo. Por lo tanto, este artículo se centra en la construcción de corredores de vuelo seguros para UAV y algoritmos de evitación de obstáculos autónomos para UAV basados en corredores de vuelo seguros, basado en una plataforma de UAV de ala rotativa, y propone un algoritmo de construcción de corredores de vuelo poliedrales y realiza la evitación autónoma de obstáculos para UAV basándose en los corredores de vuelo construidos.
Descripción
Los UAV que vuelan en entornos complejos de baja altitud a menudo requieren detección en tiempo real para evitar obstáculos ambientales. En enfoques anteriores, los UAV generalmente han llevado a cabo la planificación de movimientos basada en mapas de navegación primitivos, como nubes de puntos y mapas rasterizados, para lograr la evitación autónoma de obstáculos. Sin embargo, debido a la gran cantidad de datos en estos mapas de navegación en bruto y a la información del mapa altamente discreta, la eficiencia para resolver la optimización de la trayectoria en tiempo real del UAV es baja, lo que dificulta satisfacer la demanda de planificación de movimientos en línea eficiente. Un corredor de vuelo es una serie de áreas continuas sin obstrucciones y tiene propiedades convexas. El corredor de vuelo puede utilizarse como una representación paramétrica simple para caracterizar el espacio de vuelo seguro en el entorno y usarse como el costo del término de colisión en la optimización de la trayectoria para la resolución de trayectorias, lo que puede mejorar la eficiencia de la resolución de trayectorias en tiempo real y garantizar la seguridad del vuelo. Por lo tanto, este artículo se centra en la construcción de corredores de vuelo seguros para UAV y algoritmos de evitación de obstáculos autónomos para UAV basados en corredores de vuelo seguros, basado en una plataforma de UAV de ala rotativa, y propone un algoritmo de construcción de corredores de vuelo poliedrales y realiza la evitación autónoma de obstáculos para UAV basándose en los corredores de vuelo construidos.