航空航天科学与工程论文_基于复杂地块凸划分优

文章摘要:全覆盖路径规划是无人系统路径规划的重要内容之一。伴随无人机技术的不断发展，无人机全覆盖路径规划在较多领域中已有重要运用，但在此过程中，往往会出现禁飞区和障碍物，需要进行路径规划保证飞行安全及效率。为此，本文基于凸划分优化，提出了一种针对含有复杂障碍物的复杂地块的全覆盖路径规划方法，减少了覆盖路径长度，降低了覆盖路径总时间。复杂地块往往含有光滑曲线或崎岖的内凹边界轮廓，本文首先采用改进Douglas-Peucker算法，将复杂的地块边界压缩为复杂多边形边界，再用凹凸点检验标记顶点凹凸性。之后通过旋转主线找出最短主线方向，再使用随机路标法（Probabilistic Road Maps）寻找最短的辅线，并采用四种凸划分策略对于复杂地块进行凸划分优化，使得无人机在全覆盖过程中路径更短，工作效率更高。最后，本文对测试地块进行计算机仿真，达到整体路径比67.6%和54.9%的性能指标，并与其他凸划分优化算法在相同地块上进行比较，验证了本文算法在路径长度以及规划时间上相对更优。

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项目基金:《航空动力学报》 网址: http://www.hkdlxbzz.cn/qikandaodu/2021/1011/1550.html