5.1.2　旋翼无人机航迹规划系统

5.1.2　旋翼无人机航迹规划系统

单架旋翼无人机航迹规划总体过程的逻辑结构如图5.1所示，其核心组成和主要功能包括环境建模、信息融合、态势评估和航迹规划等环节。

1）环境建模。

环境建模即环境的数学表示，即提取环境中的关键要素，抽象成数学表达，以此作为航迹规划算法运行的基础条件。环境建模的效果与数字地图技术类似，它们都能够给任务规划提供必要的环境信息。环境建模的方式有静态建模和动态建模两种，所建立的环境模型的类型有二维模型和三维模型两种。

2）信息融合。

信息融合也称为数据融合。信息融合的方法是收集多个传感器采集的环境信息进行分析、关联和综合，在对多源信息的不断解算、加工和修正中获得精练且完善的最终数据的过程。信息融合技术的核心内容是协调优化和综合处理。

3）态势评估。

从周围环境中获取数据信息，分析关键要素并形成态势评估结果，确定障碍的大小和威胁的轻重级别，以获得行动的最佳决策。态势评估是决策飞行和规划航迹的一个重要环节，它决定着无人机的飞行安全系数。

图5.1　单架旋翼无人机航迹规划系统

4）航迹规划（路径搜索）。

以特定的任务环境为背景，在满足相关限制条件和目标要求的基础上，为无人机搜索到一条从起始点到目标点的无碰撞的飞行轨迹。航迹规划的基本准则是威胁系数最小，即保证不发生任何碰撞等安全事故。