一种基于角度约束人工势场法的无人机航迹规划方法

本发明涉及一种基于角度约束人工势场法的无人机航迹规划方法，属于无人机航迹规划领域。首先，对三维地形及建筑环境空间进行建模，用圆柱体障碍物代替不同建筑，将环境表示为一个人工势场，以目标点为中心构建引力场，在各个圆柱体障碍物附近构建斥力场，无人机在目标点产生的引力场以及圆柱体障碍产生的斥力场的共同作用下，沿着合势场的下降方向逐步向目标点逼近，确保在避开障碍物的同时，最终精准到达目标位置。然后，将无人机与圆柱体障碍物间的斥力计算进行替换，当无人机与圆柱体障碍物以及目标点不共线时，将无人机与圆柱体障碍物间的斥力转化为无人机与顶面圆心间的斥力；当无人机与圆柱体障碍物以及目标点共线时，则将无人机与圆柱体障碍物间的斥力转化为无人机与最近威胁点间的斥力。同时，引入角度机制，改变共线情况下斥力的大小和方向，避免无人机陷入局部最小值。最终，无人机将通过优化航迹规划，沿着最短且最安全的路线精确到达目标点。本发明方法在计算效率上更为高效，同时在安全性方面也具有更强的保障。