运行中的无人机一旦检测到飞行冲突,立即解算避障路径,并驱动机体按照安全路径运行。当前避障技术主要分为三类:基于优化、势场和机器学习的避障方法。 2.1 基于优化的避障方法 基于优化的避障方法思想源于最优控制[6],是根据已建立的无人机时域数学模型或频域数学模型,选择一个容许的控制律,使无人机按照约束的条件运行...
摘要:随着低空空域改革的推进,无人机离开隔离空域,进入低空融合空域执行多样化任务已成为发展趋势,而低空动态复杂融合空域给无人机造成严重威胁,避障技术已成为无人机任务决策系统的关键环节,对保障无人机安全运行、提高作业效率起到重要作用。本文首先对无人机避障的相关概念、路径评价指标以及避障关键技术进行阐述,然后对...
VSA),其通过在解脱距离矢量rm上分别构建两架无人机的共享矢量,实现无人机自主避障,如图1所示,其中,rVSA,rVSB以及vA,vB分别代表无人机A与无人机B的共享矢量和速度,但是该算法需要无人机在避障过程中保持恒定的速度。
目前在无人机巡检避障技术中,应用较多的是毫米波雷达避障技术。加拿大的阿姆菲泰克公司于2000年7月研发的巡检无人机采用的就是这种技术,该技术主要利用连续雷达波信号来测量目标的距离和速度,即 经实飞验证,虽然该避障技术能基本实现有效避障,但还是存在反射信号过多导致无法有效识别真正的障碍物反射波的问题。我国...
无人机避障算法综述(四) 转自:无人机 作者:张宏宏,甘旭升,毛亿,杨春林,谢晓伟 2.2 基于势场和导航函数的避障方法 基于势场的避障方法在空域内构造虚拟势场,生成导航函数,将航空器的运动规律转化为物体间力的作用结果,是一种广泛应用的避障方式,具有数学描述结构简单、美观,规划算法快等特点,常见的算法有人工势...
摘要:随着民用无人机技术的广泛应用,将无人机融入国家空域,与有人机共享空域在低空开展飞行任务的做法已成为今后发展的趋势。无人机“感知避让”系统对于未来在融合空域内安全航行起着至关重要的作用,其中,自主避障算法是保证整个系统高效运行的关键部分。目前,对无人机自主避障算法的研究已经十分深入。根据避障算法的特...
随着无人机技术的兴起,电力行业开始利用无人机进行巡检,不仅提高了巡检的安全性,也提高了巡检效率。巡检时无人机的避障问题是影响无人机安全运行的关键。在此背景下,福州大学电气工程与自动化学院的研究人员吕学伟、宋福根,在2021年第4期《电气技术》上撰文,综合介绍了各种多旋翼无人机的避障方法。
经实飞验证,虽然该避障技术能基本实现有效避障,但还是存在反射信号过多导致无法有效识别真正的障碍物反射波的问题。我国的由国家电网公司立项、福建电力公司承担的大型无人机巡检输电线路项目也采用了毫米波雷达避障技术来实现巡检避障目的,但是也存在反射波过滤较难和设备较多、较重等缺陷。
随着低空空域改革的推进以及人工智能、信息技术的革新,无人机相关新理论与新成果不断涌现,其未来发展空间必将更加广阔。 从无人机避障研究现状以及未来发展趋势来看,当前挑战主要集中在: (1)无人机动力学建模问题。避障过程中,多是将无人机简化成三自由度的质点,忽略偏转角、俯仰角与滚转角对运行状态的影响,使得现...
机器学习算法是将无人机避障问题转化为一个决策问题,通过与复杂动态环境的信息反复交互,选择最优或近最优策略,以实现其长期目标。随着智能化水平的不断提升,机器学习算法在无人机避障领域得到广泛应用,常见方法有神经网络、强化学习与深度强化学习。 2.3.1 神经网络 ...