无人机三维航迹非均匀三次B样条平滑算法

来源期刊：控制工程2020年第7期

论文作者：胡中华 许昕 陈中

文章页码：1259 - 1266

关键词：航迹平滑;航迹规划;B样条曲线;非均匀;插值;三维;

摘    要：由于无人机航迹规划所获得的初始航迹往往不能满足无人机飞行性能要求,因此必须对航迹进行平滑。本文采用B样条曲线插补法求解航迹的平滑问题。首先,讨论了目前已经开展的航迹平滑方法及其优缺点;然后,根据航迹平滑问题存在的参数分布不均匀的特点,结合B样条基函数及曲线性质,本文采用非均匀三次B样条曲线插补,并给出了算法流程图;最后,为验证该算法的性能,对航迹规划实例进行了仿真。仿真结果表明,采用本文算法所获得的平滑航迹整体过渡非常自然,航向没有突变,且不经过危险区域。该算法不仅实现了曲线的保凸性且经过全部航迹节点,平滑航迹逼近原航迹。因此,航迹油耗代价及威胁代价较原航迹没有显著变化,且满足无人机飞行性能要求。