协同测绘异构多无人机在线分布式任务规划方法
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1.中山大学 航空航天学院;2.航天工程大学 北京

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V19

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Online distributed mission planning method of heterogeneous multi-UAV collaborative mapping
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    摘要:

    为了使异构多无人机协同测绘系统具备面对动态环境的决策能力,在离线任务规划模型和结果的基础上进行动态场景算法应用推广,提出了一种改进分层分布式任务规划框架。其中,基于预规划航迹的任务估值方法考虑了全局成本,估值结果通过受限通信的局部拍卖算法同步更新,避免了任务冲突与局部最优;基于滚动时域预测控制的航迹联合修正方法,满足了动态测绘和避障的要求。最后,通过数值仿真在多场景下验证了规划算法的适用性和可靠性。

    Abstract:

    In order to equip the heterogeneous multi-UAV collaborative mapping system with decision-making capability in the face of dynamic environments, an improved hierarchical distributed mission planning framework is proposed based on offline mission planning models and results for dynamic scenario algorithm application extension. Among them, the mission valuation method based on pre-planned trajectories considers the global cost, and the valuation results are updated by a local auction algorithm with restricted communication to avoid mission conflicts and local optimality; the joint trajectory correction method based on receding horizon predictive control meets the requirements of dynamic mapping and obstacle avoidance. Finally, the applicability and reliability of the planning algorithm is verified in multiple scenarios through numerical simulations.

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  • 收稿日期:2024-03-13
  • 最后修改日期:2024-06-27
  • 录用日期:2024-06-28
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