基于改进VO算法与动态窗口法的自主避障 被引量：2

1

作者 吴学礼 史思远 +1 位作者 宋凯 甄然 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第14期5928-5934,共7页

针对复杂动态环境下,无人机自主规避动态障碍物的问题,提出了一种改进的速度障碍法,以提高无人机在复杂环境中自主避障的能力。首先,根据速度障碍法原理,构建数学模型,判断无人机与动态障碍物是否存在冲突;然后,加入了自适应安全距离的... 针对复杂动态环境下,无人机自主规避动态障碍物的问题,提出了一种改进的速度障碍法,以提高无人机在复杂环境中自主避障的能力。首先,根据速度障碍法原理,构建数学模型,判断无人机与动态障碍物是否存在冲突;然后,加入了自适应安全距离的同时用卡尔曼滤波对动态障碍物的下一时刻的位置进行预测,重构一个速度障碍区;最后,通过改进动态窗口法对可行避障区域进行最优避障策略的求解。通过不同场景和多障碍物连续避障的仿真实验,验证了所提算法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 无人机 自主避障 速度障碍法 动态障碍物 动态窗口法

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融合改进A^(*)和速度障碍法的无人机局部避障规划

2

作者 方祝平 李理 +2 位作者 唐荣 吴均 刘知贵 《电光与控制》 北大核心 2025年第7期7-12,共6页

针对无人机在全局路径规划和飞行过程中对局部动态障碍物的规避问题,设计一种融合改进A*和速度障碍法的实时动态避障算法。在传统A^(*)算法中引入基于ESDF地图的自适应节点拓展步长策略,减少路径搜索过程中的冗余节点,并通过B-spline曲... 针对无人机在全局路径规划和飞行过程中对局部动态障碍物的规避问题,设计一种融合改进A*和速度障碍法的实时动态避障算法。在传统A^(*)算法中引入基于ESDF地图的自适应节点拓展步长策略,减少路径搜索过程中的冗余节点,并通过B-spline曲线平滑初始路径。结合无人机动力学模型,设计三维空间下的速度障碍法,实现局部动态环境下的实时避障。在局部避障路径和全局航路点之间引入吸引力函数,使无人机在局部避障之后平滑回归到全局路径,避免陷入局部最优状态。仿真实验表明,该算法在全局路径规划时搜索时间节省64.5%,节点探索数量减少62.2%,无人机在动态环境中能够有效避开障碍物。 展开更多

关键词 无人机 A^(*)算法 速度障碍法 动态避障 路径规划

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基于动态椭圆域的无人机城市通道安全避障

3

作者 吴煜昕 廖勇 +1 位作者 乔英聪 钟凯同 《电光与控制》 北大核心 2025年第7期79-85,91,共8页

针对城市空间无人机(UAV)安全飞行问题,提出UAV“分通道飞行”模式。以通道内冲突UAV互相躲避所需纵向宽度为该类型UAV的安全限度,并作为划分通道依据。以速度障碍(VO)法为算法核心,为消除VO经典圆域假设过于保守引起的安全限度过大的问... 针对城市空间无人机(UAV)安全飞行问题,提出UAV“分通道飞行”模式。以通道内冲突UAV互相躲避所需纵向宽度为该类型UAV的安全限度,并作为划分通道依据。以速度障碍(VO)法为算法核心,为消除VO经典圆域假设过于保守引起的安全限度过大的问题,提出了基于UAV冲突双方相对位置的动态椭圆形保护域及其适应性算法。为避免长通道安全限度过大及避障结束后UAV偏离原航线,设计了较为快速平滑的航迹恢复控制方法,同时可规避速度抖动。两种预设情景下的仿真实验表明,椭圆域不仅可实现与圆域等同的安全间隔,而且对通道边界的安全限度需求也更小,同时具备实时避障能力和更短的绕行距离。 展开更多

关键词 UAV避障 椭圆保护域 空中廊道 速度障碍法 冲突解脱 计算几何

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基于动态视觉传感器的无人机目标检测与避障 被引量：2

4

作者 蔡志浩 陈文军 +1 位作者 赵江 王英勋 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期144-153,共10页

针对无人机在动态环境中感知动态目标与躲避高速动态障碍物,提出了基于动态视觉传感器的目标检测与避障算法。设计了滤波方法和运动补偿算法,滤除事件流中背景噪声、热点噪声及由相机自身运动产生的冗余事件;设计了一种融合事件图像和RG... 针对无人机在动态环境中感知动态目标与躲避高速动态障碍物,提出了基于动态视觉传感器的目标检测与避障算法。设计了滤波方法和运动补偿算法,滤除事件流中背景噪声、热点噪声及由相机自身运动产生的冗余事件;设计了一种融合事件图像和RGB图像的动态目标融合检测算法,保证检测的可靠性。根据检测结果对目标运动轨迹进行估计,结合障碍物运动特点和无人机动力学约束改进速度障碍法躲避动态障碍物。大量仿真试验、手持试验及飞行试验验证了所提算法的可行性。 展开更多

关键词 事件相机 事件滤波 运动补偿 融合检测 速度障碍法

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基于速度障碍法的无人机与有人机冲突解脱机动时机 被引量：1

5

作者 廖勇 方娜 +1 位作者 赵一阳 黄杰 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第29期12789-12796,共8页

速度障碍法在飞行冲突探测与解脱中应用较广,但传统的速度障碍法没有给出开始解脱的时间,而在两机接近过程中不同时间解脱调整范围不同,过早过晚解脱都会影响解脱成本与效率,针对该问题,提出了一种基于速度障碍法的解脱机动时间确定方... 速度障碍法在飞行冲突探测与解脱中应用较广,但传统的速度障碍法没有给出开始解脱的时间,而在两机接近过程中不同时间解脱调整范围不同,过早过晚解脱都会影响解脱成本与效率,针对该问题,提出了一种基于速度障碍法的解脱机动时间确定方法。首先,利用速度障碍法判断无人机与有人机是否存在冲突,选择航向解脱策略,确定航向调整范围。其次,以无人机初次探测到周围存在冲突为解脱初始机动时机,以无人机顺、逆时针解脱的最小航向偏转角度均不超过允许的最大航向调整量时对应的时间为解脱最晚机动时机,根据初始机动时机和最晚机动时机建立方程,确定无人机可机动范围。最后,以航向调整范围和可机动范围为约束,构建以解脱偏转角度与解脱偏离距离为总目标的多目标解脱模型,采用枚举法求解得到帕累托最优解后可确定无人机解脱机动时机,并建立航迹恢复模型,使得飞机完成解脱后能恢复计划航迹。通过MATLAB仿真验证,结果证明了该方法在解决无人机何时开始解脱问题上的有效性与可行性。 展开更多

关键词 无人机 速度障碍法 飞行冲突解脱 多目标函数 枚举法

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融合速度障碍法和DQN的无人船避障方法

6

作者 宗律 李立刚 +2 位作者 贺则昊 韩志强 戴永寿 《电子测量技术》 北大核心 2024年第20期60-67,共8页

为提高无人船(USV)动态避障的安全性与经济性,提出了一种融合速度障碍法和深度Q网络(DQN)的无人船避障方法。首先,在计算传统速度障碍物相对碰撞区域时,考虑障碍物未来时刻运动信息,改善传统速度障碍法因忽略障碍物即时位置变化从而导... 为提高无人船(USV)动态避障的安全性与经济性,提出了一种融合速度障碍法和深度Q网络(DQN)的无人船避障方法。首先,在计算传统速度障碍物相对碰撞区域时,考虑障碍物未来时刻运动信息,改善传统速度障碍法因忽略障碍物即时位置变化从而导致避障失败的问题。其次,将碰撞危险度系数引入DQN状态空间中,优先选取危险度系数最高的障碍物作为避障对象,改善状态空间信息冗余问题。再次,根据改进速度障碍法避障思想重新设计奖励函数,确定无人船避障时机与转向角度,解决传统DQN的奖励稀疏问题,提高其学习效率与收敛速度。最后,为验证该方法性能,与3种主流避障方法进行了仿真实验,实验结果表明,该方法能够为无人船提供合适的避障方向,使无人船航行路径更为经济和安全。此外,通过实船实验验证了该方法具有一定的工程实用价值。 展开更多

关键词 无人船 避障 DQN 奖励函数 速度障碍法

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针对动态障碍物的无人机最优避撞策略 被引量：7

7

作者 王宏伟 甘旭升 +2 位作者 韦刚 杨丽薇 李双峰 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2022年第3期33-37,共5页

复杂动态环境下自主避障能力已成为无人机亟待解决的关键问题。针对现有避障算法通过调向或调速进行规避障碍的缺点,基于速度障碍法,提出一种同时调向与调速的混合避障策略。首先,根据速度障碍法原理,判断无人机与动态障碍物是否存在飞... 复杂动态环境下自主避障能力已成为无人机亟待解决的关键问题。针对现有避障算法通过调向或调速进行规避障碍的缺点,基于速度障碍法,提出一种同时调向与调速的混合避障策略。首先,根据速度障碍法原理,判断无人机与动态障碍物是否存在飞行冲突;然后,分别在单动态障碍物和多动态障碍物场景下,利用数学公式精确推导出无人机避障所需要调整的航向与速度大小之间的关系;最后,在目标函数的约束下,完成最优避障策略的求解。仿真结果表明,在单/多动态障碍物威胁下,所提算法具有有效性与高效性。 展开更多

关键词 无人机 自主避障 速度障碍法 动态障碍物 冲突解脱

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基于速度障碍圆弧法的UAV自主避障规划研究 被引量：23

8

作者 杨秀霞 周硙硙 张毅 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2017年第1期168-176,共9页

提高复杂环境下无人飞行器(unmanned aerial vehicle,UAV)自主避障能力成为亟待解决的关键问题。针对现有避障算法忽略"潜在危险"障碍的影响和对多障碍避碰复杂的问题,建立障碍物威胁分级模型,提出一种速度障碍圆弧法,该方法... 提高复杂环境下无人飞行器(unmanned aerial vehicle,UAV)自主避障能力成为亟待解决的关键问题。针对现有避障算法忽略"潜在危险"障碍的影响和对多障碍避碰复杂的问题,建立障碍物威胁分级模型,提出一种速度障碍圆弧法,该方法通过速度障碍圆弧参数量化了威胁障碍的影响。同时,给出了速度障碍圆弧参数的系统计算方法,考虑了复杂环境下UAV与威胁障碍之间不同相对位置和相对速度情况。基于速度障碍圆弧法给出相应的避碰算法。以路径规划为实例对避碰算法进行了仿真验证,仿真结果验证了算法的有效性和实用性。 展开更多

关键词 无人飞行器 自主避障 速度障碍圆弧法 威胁分级模型

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基于改进速度障碍法的水面无人艇动态避障 被引量：13

9

作者 洪晓斌 徐郑攀 +2 位作者 魏新勇 朱坤财 陈远明 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期2126-2139,共14页

针对水面无人艇在复杂海况下的动态避障问题,构建了障碍物模型和碰撞风险模型,通过引入多个约束条件的改进速度障碍法,实现了复杂海况下水面无人艇动态避障的航迹重规划。针对无人艇长宽比较大的几何特点,提出了矩形包围框的障碍物模型... 针对水面无人艇在复杂海况下的动态避障问题,构建了障碍物模型和碰撞风险模型,通过引入多个约束条件的改进速度障碍法,实现了复杂海况下水面无人艇动态避障的航迹重规划。针对无人艇长宽比较大的几何特点,提出了矩形包围框的障碍物模型描述方法,建立无人艇相对运动模型,并在船体坐标系下计算相对运动参数。通过计算碰撞危险度来确定开始避障的时机。最后,在速度障碍法的基础上引入障碍物模型约束和水面无人艇自主局部避障系统特性约束对避障路径进行优化,并通过实验获得动态避障环境下的航迹重规划结果。基于V-REP(Virtual Robot Experimentation Platform)平台仿真实验以及实船避障实验表明,在航速12节的情况下,避碰过程中的路径重规划时间在15 s以下,满足在实际航行多约束条件下水面无人艇的动态避障要求。 展开更多

关键词 无人艇 碰撞危险度模型 改进速度障碍法 动态避障方法

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改进TEB算法的多机器人动态避障策略研究 被引量：19

10

作者 陈奕梅 沈建峰 李柄棋 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2022年第5期107-112,共6页

针对多机器人环境下时间弹性带(TEB)算法在动态避障时轨迹欠佳且速度输出不稳定的问题,将TEB算法和速度障碍(VO)法进行融合,提出了TEB-VO轨迹规划算法,对机器人临近动态障碍物的避障速度进行约束。之后,设计了一个自适应参数动态调节模... 针对多机器人环境下时间弹性带(TEB)算法在动态避障时轨迹欠佳且速度输出不稳定的问题,将TEB算法和速度障碍(VO)法进行融合,提出了TEB-VO轨迹规划算法,对机器人临近动态障碍物的避障速度进行约束。之后,设计了一个自适应参数动态调节模块,对规划轨迹的离散间隔以及机器人允许的最大线速度进行动态调整,使得机器人的轨迹趋于平缓且速度输出更加合理。最后,基于机器人操作系统(ROS)与Turtlebot3机器人进行了仿真和实验,验证了该算法具有良好的轨迹规划和动态避障能力。 展开更多

关键词 多机器人系统 动态避障 时间弹性带算法 速度障碍法 算法融合

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基于有限时间速度障碍法的UAV避障研究 被引量：5

11

作者 杨秀霞 华伟 孟启源 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2018年第5期19-22,26,共5页

运用速度障碍法进行避障时,UAV的可选避障速度区间过小,需要进行不必要的机动。针对这一问题,文中在速度障碍法的基础上提出了有限时间速度障碍法,在进行避障的过程中,同时考虑碰撞发生时间和UAV的过载约束,并设计相关指标函数,在无碰... 运用速度障碍法进行避障时,UAV的可选避障速度区间过小,需要进行不必要的机动。针对这一问题,文中在速度障碍法的基础上提出了有限时间速度障碍法,在进行避障的过程中,同时考虑碰撞发生时间和UAV的过载约束,并设计相关指标函数,在无碰速度区域中选择最优避障速度矢量,并将UAV速度偏转至最优避障速度方向上完成避障。该方法计算量少,实时性好,能够满足UAV在线避障的要求。仿真结果验证了方法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 UAV 在线避障 有限时间速度障碍法 优化

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低空无人机飞行冲突分类探测与差异解脱方法研究 被引量：6

12

作者 谢华 苏方正 +1 位作者 尹嘉男 韩斯特 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期3131-3142,共12页

针对低空空域这一民用无人机当前的主要活动空间,为解决低空无人机飞行冲突问题,保证无人机飞行安全,提出了一种无人机飞行冲突分类探测与差异解脱方法。首先,在分析无人机低空运行模式的基础上,从对头、交叉和追赶等视角构建低空无人... 针对低空空域这一民用无人机当前的主要活动空间,为解决低空无人机飞行冲突问题,保证无人机飞行安全,提出了一种无人机飞行冲突分类探测与差异解脱方法。首先,在分析无人机低空运行模式的基础上,从对头、交叉和追赶等视角构建低空无人机异质飞行冲突场景,设计了基于安全间隔的无人机飞行保护区,建立了基于改进速度障碍法的无人机飞行冲突探测方法;然后,采用调整高度、航向和速度的飞行调配思路,设计了无人机飞行冲突解脱策略及其适用条件,构建了以最小化冲突解脱时间成本为导向的无人机飞行冲突解脱策略最优配置规则及实施流程;最后,设计多种典型冲突场景对所提方法进行了仿真验证,并分析了时间约束的敏感性。仿真结果表明,所提方法可对低空空域内潜在的无人机飞行冲突进行有效探测,并实现异质冲突场景下解脱策略优先级的科学配置,最优解脱策略的求解时间可控制在2.5 s以下。研究成果可为提升低空空域系统内无人机运行安全管理水平提供依据。 展开更多

关键词 安全系统学 无人机 冲突探测 冲突解脱 速度障碍法 敏感性分析

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融合空域无人机与有人机冲突风险预测与解脱 被引量：5

13

作者 高扬 郭钒 +2 位作者 陈靖淞 李高磊 王向章 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期3288-3294,共7页

为降低无人机和有人机在融合空域的相撞风险,针对其冲突风险进行预测,并提出解脱方法。利用速度障碍法建立改进速度障碍冲突风险预测模型,对无人机的解脱方向进行优化。根据无人机和有人机实时运行状态参数,构建冲突解脱模型坐标系,分... 为降低无人机和有人机在融合空域的相撞风险,针对其冲突风险进行预测,并提出解脱方法。利用速度障碍法建立改进速度障碍冲突风险预测模型,对无人机的解脱方向进行优化。根据无人机和有人机实时运行状态参数,构建冲突解脱模型坐标系,分析二者基本物理运动要素,得到冲突条件和解脱方向,并通过改航、改速的方法,建立冲突解脱模型,求出解脱完成时间,即无人机开始恢复原速度、原航向的时间点;进行仿真模拟,验证了模型的可行性。研究表明,改进速度障碍模型可为无人机提供解脱方向,确定恢复原航向、原速度的时间。 展开更多

关键词 安全工程 无人机 有人机 融合空域 几何法 速度障碍法

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水面无人艇分层策略局部危险规避 被引量：8

14

作者 唐平鹏 张汝波 +2 位作者 史长亭 杨歌 刘德丽 《应用科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期418-426,共9页

根据水面无人艇运动学和基础控制特性提出一种局部危险规避算法.采用分层策将动态窗口分解为艏向窗口和线速度窗口,使用切线法和弧线法分别从艏向窗口和线速度窗口中求出规避角速度和线速度,并引入角速度缓冲模型以提升规划过程中艇体... 根据水面无人艇运动学和基础控制特性提出一种局部危险规避算法.采用分层策将动态窗口分解为艏向窗口和线速度窗口,使用切线法和弧线法分别从艏向窗口和线速度窗口中求出规避角速度和线速度,并引入角速度缓冲模型以提升规划过程中艇体的稳定性.仿真实验验证了算法具有规避能力强和稳定性高的特点,并由湖试实艇实验验证了算法对实艇的基础控制特性具有良好的适应性,能引导水面无人艇在实际环境中实现有效安全的危险规避. 展开更多

关键词 水面无人艇 局部危险规避 动态窗口 分层策略 角速度缓冲模型 切线法 弧线法

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基于速度障碍法的飞行冲突网络建模与分析 被引量：9

15

作者 毕可心 吴明功 +2 位作者 张文斌 温祥西 杜坎 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2021年第8期2163-2173,共11页

由于依据航空器相对位置关系构建的复杂网络模型未考虑速度、航向等信息,对航空器之间的冲突和空中交通的复杂情况反映能力有限。为解决这一问题,使用速度障碍模型优化飞行状态网络中航空器节点之间的连边和权重,在考虑航空器位置临近... 由于依据航空器相对位置关系构建的复杂网络模型未考虑速度、航向等信息,对航空器之间的冲突和空中交通的复杂情况反映能力有限。为解决这一问题,使用速度障碍模型优化飞行状态网络中航空器节点之间的连边和权重,在考虑航空器位置临近的同时,关注航空器的航向与速度状态,使网络能够反映出更多空域系统的内禀属性。通过程序仿真和长水机场雷达数据进行验证,结果表明,该模型相较于飞行状态网络能够更加准确地反映航空器之间的冲突关系和空域的复杂信息,减少飞行冲突的虚警数量,提升网络的信息价值。 展开更多

关键词 速度障碍法 飞行冲突 复杂网络 空中交通管制 管制员

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局部场地地震动高频衰减系数估计模型 被引量：4

16

作者 稂子平 俞瑞芳 +2 位作者 肖亮 傅磊 周健 《地震学报》 CSCD 北大核心 2023年第5期919-928,共10页

采用随机有限断层法进行地震动模拟时,选用合理的参数描述特定局部场地近地表高频衰减特征,对评价地震动模拟结果的正确与否具有重要的实践意义.在工程场址地震动参数预测中,如何快速确定参数的取值,是实际应用中亟需解决的问题.首先对... 采用随机有限断层法进行地震动模拟时,选用合理的参数描述特定局部场地近地表高频衰减特征,对评价地震动模拟结果的正确与否具有重要的实践意义.在工程场址地震动参数预测中,如何快速确定参数的取值,是实际应用中亟需解决的问题.首先对场地高频衰减系数κ_(0)与平均剪切波速v_(S30)的相关性进行了分析;然后,基于国内外学者计算得到的546个κ_(0)系数,采用一定时窗内的κ_(0)均方根值,讨论其随平均剪切波速v_(S30)增加的变化趋势.结果表明,虽然κ_(0)具有明显的区域差异性,但其均方根值随着v_(S30)的增大呈现出逐渐减小的趋势.为了得到合理的κ0估计模型,分别采用线性函数、多项式函数、对数线性函数和双对数线性函数对κ_(0)均方根值与v_(S30)的关系进行初步拟合,结果表明,对数线性函数能够较好地描述κ_(0)与v_(S30)之间的关系.最后,基于筛选得到的477个数据,采用最小二乘法对模型参数进行拟合,建立了适合工程应用的κ_(0)-v_(S30)模型.对模型适用性的分析表明,本研究所构建的κ_(0)估计模型能够合理估计地震动的高频衰减影响. 展开更多

关键词 地震动模拟 高频衰减系数κ_(0) 平均剪切波速v_(S30) 最小二乘法

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基于全局路径规划的相互速度障碍物人群疏散方法 被引量：1

17

作者 黄杨昱 胡伟 袁国栋 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2013年第6期1753-1758,共6页

针对相互速度障碍物(RVO)模型缺少全局路径规划,只依靠局部碰撞避免不能很好地模拟复杂的疏散场景问题,提出了一种剩余路径代价尽量小的动态全局路径选择方法。该方法包含路径预处理和路径实时更新两部分:第一部分使用快速最短路径算法(... 针对相互速度障碍物(RVO)模型缺少全局路径规划,只依靠局部碰撞避免不能很好地模拟复杂的疏散场景问题,提出了一种剩余路径代价尽量小的动态全局路径选择方法。该方法包含路径预处理和路径实时更新两部分:第一部分使用快速最短路径算法(SPFA)求取场景最短路径(SSP);第二部分根据SSP快速动态地计算每个个体的最优疏散路径,并使用KD树优化障碍物阻挡判断过程。最后将方法扩展到多楼层、多障碍物、多通道、多出口的复杂场景实现了近千人的仿真实验。实验结果表明,该方法在多个场景中都取得了良好的路径规划效果。 展开更多

关键词 人群疏散 路径优化 KD树 三维模拟 速度障碍物

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基于飞行冲突网络和遗传算法的冲突解脱策略 被引量：4

18

作者 毕可心 吴明功 +2 位作者 温祥西 张文斌 杨文达 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2023年第5期1429-1440,共12页

针对空域中多机飞行冲突问题,提出了一种基于飞行冲突网络和遗传算法的飞行冲突解脱方法。首先,根据航空器位置、航向和速度状态判断航空器节点之间的冲突,构建飞行冲突网络模型,通过速度障碍法确定网络中的连边和权重。然后,依据不同... 针对空域中多机飞行冲突问题,提出了一种基于飞行冲突网络和遗传算法的飞行冲突解脱方法。首先,根据航空器位置、航向和速度状态判断航空器节点之间的冲突,构建飞行冲突网络模型,通过速度障碍法确定网络中的连边和权重。然后,依据不同的场景,将飞行冲突的解脱方式分为速度解脱、航向解脱和复合解脱,并分别推导了解脱范围。在此基础上,根据飞行冲突网络的复杂性构造适应度函数,并使用遗传算法对飞行冲突问题进行编码和求解。仿真实验表明,所提方法能够根据管制需要和管制员的能力,为不同管制态势下的飞行冲突解脱提供合理、可行的方案,可在18 s内完成对8架航空器的调整,并消解超过12对以上的飞行冲突,与其他多机解脱方法相比,时效性高且冲突消解能力更强。 展开更多

关键词 飞行冲突网络 飞行冲突解脱 速度障碍法 遗传算法 空中交通管理

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考虑多因素影响的无人机碰撞风险评估 被引量：10

19

作者 童亮 甘旭升 +1 位作者 张宏宏 金剑勇 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期282-289,共8页

采用蒙特卡洛法评估多因素影响下的无人机与民航客机的碰撞风险,从而对进入融合空域的无人机冲突解脱概率进行计算。首先建立了基于速度或者航向调整方法的无人机避撞数学模型,随后对融合空域内影响无人机与民航客机定位误差的关键因素... 采用蒙特卡洛法评估多因素影响下的无人机与民航客机的碰撞风险,从而对进入融合空域的无人机冲突解脱概率进行计算。首先建立了基于速度或者航向调整方法的无人机避撞数学模型,随后对融合空域内影响无人机与民航客机定位误差的关键因素构成与分布进行了分析,并利用蒙特卡洛法对典型冲突场景下的碰撞风险进行仿真。结果表明:航向解脱与速度解脱2种策略在一定程度上均能避免无人机与民航客机之间危险接近,在同等误差条件下,速度解脱策略造成的严重事故往往更低;民航客机定位误差对避障效果影响较大;得到了给定误差条件下,不同冲突场景允许的最小安全间隔标准,能够为未来融合空域内无人机与民航客机、电子围栏安全间隔的设置提供理论依据。 展开更多

关键词 安全评估 速度障碍法 冲突解脱 蒙特卡洛

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基于改进的速度障碍法的有人/无人机协同系统三维实时避障方法 被引量：14

20

作者 李樾 韩维 +1 位作者 陈清阳 张勇 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期309-318,共10页

为适应当前智能体自主化水平,同时发挥多智能体在空战中的优势,有人/无人机协同系统的作战形式逐渐成为研究热点。针对协同系统在三维空间内的实时避障问题,首先,在传统速度障碍法的基础上,建立三维机动障碍的模型;其次通过设定系统遇... 为适应当前智能体自主化水平,同时发挥多智能体在空战中的优势,有人/无人机协同系统的作战形式逐渐成为研究热点。针对协同系统在三维空间内的实时避障问题,首先,在传统速度障碍法的基础上,建立三维机动障碍的模型;其次通过设定系统遇障时的通行法则,选择飞行模式,进而确定最佳的避障平面及航迹;最后,通过3组仿真分别校验避障平面的差异性、单机躲避机动性障碍的可行性以及协同系统整体避障的有效性。仿真结果表明,该方法能安全快速地实现有人/无人机协同系统对三维机动障碍的躲避。 展开更多

关键词 有人/无人机 速度障碍法 三维空间 避障平面 实时避障

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