| 主权项 |
一种基于速度障碍圆弧法的无人飞行器避障方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1，构建二维速度障碍锥；根据无人飞行器在二维空间中的当前时刻位置坐标P<sub>u</sub>(x<sub>u</sub>,y<sub>u</sub>)和探测到的已知障碍物O<sub>i</sub>(i＝1,2,…)的位置坐标P<sub>oi</sub>(x<sub>oi</sub>,y<sub>oi</sub>)，将已知障碍物点O<sub>i</sub>膨化为以P<sub>oi</sub>为圆心、半径为R<sub>i</sub>(i＝1,2,…)的障碍圆，然后过点P<sub>u</sub>作障碍圆的切线l<sub>i1</sub>和l<sub>i2</sub>，则l<sub>i1</sub>和l<sub>i2</sub>形成二维速度障碍锥，将该二维速度障碍锥内部空间称为相对碰撞区RCC；步骤S2，建立速度障碍圆弧G；将RCC沿已知障碍物O<sub>i</sub>的速度矢量v<sub>oi</sub>方向平移||v<sub>oi</sub>||，得到绝对碰撞区ACC，切线l<sub>i1</sub>和l<sub>i2</sub>平移后记为l′<sub>i1</sub>和l′<sub>i2</sub>；以无人飞行器位置点P<sub>u</sub>为圆心，速度矢量大小||v<sub>u</sub>||为半径的速度圆⊙P<sub>u</sub>，然后取速度圆⊙P<sub>u</sub>与ACC相交且位于ACC内部的圆弧为速度障碍圆弧G，即G＝⊙P<sub>u</sub>∩ACC；速度圆⊙P<sub>u</sub>与ACC边界线l′<sub>i1</sub>和l′<sub>i2</sub>的交点为避障的两个临界状态点P<sub>i1</sub>和P<sub>i2</sub>；步骤S3，定义已知障碍物的威胁等级，并进行避碰判断；当无人飞行器的速度矢量v<sub>u</sub>∈ACC时，将已知障碍物O<sub>i</sub>定义为一级威胁障碍物；当<img file="FDA0001138874290000011.GIF" wi="238" he="59" />且<img file="FDA0001138874290000012.GIF" wi="427" he="61" />时，将已知障碍物O<sub>i</sub>定义为二级威胁障碍物；当<img file="FDA0001138874290000013.GIF" wi="230" he="55" />且<img file="FDA0001138874290000014.GIF" wi="422" he="61" />时，将已知障碍物O<sub>i</sub>定义为三级威胁障碍物；对于一级威胁障碍物，需要进行避碰；对于二级威胁障碍物，需要分析二级威胁障碍物在无人飞行器避碰过程中产生的影响；对于三级威胁障碍物，不需要对障碍物进行避碰，则退出；步骤S4，求解速度障碍圆弧参数；步骤S5，求解避障方向。 |
