基于支撑超平面的无人机实时轨迹规划方法

本发明公开的基于支撑超平面的无人机实时轨迹规划方法，属于无人机飞行控制技术领域。本发明实现方法为：综合考虑无人机动力学和必要约束条件，以最小化飞行时间为优化目标，建立轨迹规划问题。通过适当的方法将问题等价转化为含非凸等式约束的轨迹规划问题，并通过将该非凸等式约束松弛为凸不等式约束来获得原始问题的松弛问题。注意到原始目标函数下松弛问题和原始问题不一定等价，基于支撑超平面理论，提出用参数化的目标函数代替原始目标函数，并设计参数更新策略，迭代求解参数化的松弛问题来逐步逼近原始问题的解。针对参数化的松弛问题中的非凸避障约束，采用序列线性化方法将其凸化，并设计迭代算法序列求解一系列凸优化问题来得到参数化的松弛问题的解。综合上述内容，给出了用于实时规划无人机最小时间避障飞行轨迹的双循环轨迹规划算法。本发明公开的方法收敛性好，计算效率高，能够可靠快速地计算出满足复杂约束条件的最优避障飞行轨迹，具备实现实时在线轨迹规划的能力。