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基于DEM三维数字地图导航方法研究(3)

时间:2023-03-01 22:30来源:毕业论文
路径规划以方程的形式可表示为: 其中 表示无人机的位置和姿态, 代表无人机在三维空间中的位置, 分别代表无人机的偏航角和俯仰角,下标s和f分别代

    路径规划以方程的形式可表示为:

    其中 表示无人机的位置和姿态, 代表无人机在三维空间中的位置, 分别代表无人机的偏航角和俯仰角,下标s和f分别代表起始点和终止点; 代表路径规划得到的连接起始点和终点的可飞行路径; 表示安全约束, 、 分别表示曲率和挠率约束; 表示其它一些约束条件如路径长度、飞行时间、能量损耗等。文献综述

    首先无人机的飞行必须满足安全性要求,规划得到的路径必须保证无人机能规避障碍物,以确保无人机自身的安全。其次一条可飞行的路径必须满足无人机的动力学约束,这些动力学约束在三维情况下主要是曲率和挠率,无人机的飞行必须限制在最大曲率和最大挠率的范围以内[24,25]。以上两条约束是无人机路径规划的核心约束,若不满足这两条约束,规划得到的路径便是不可飞行的,而对于路径长度、飞行时间、能量损耗等其他一些约束,是一些路径规划的优化指标或一些特定场合的特殊需求,在路径规划时应该尽量保证路径长度最短、飞行时间最少、能量损耗最小等需求。

2。2 基于DEM的三维A*算法

2。2。1 DEM数字高程图原理

数字高程图DEM本质上是一种二维网格数据,用规则的网格高程记录了地表起伏,从而可以隐含位置信息,无需将所有原始数据都存储起来,只需对数据做必要的说明即可。如表2。1是一部分DEM高程数据,网格点的数据记录了该点的高程,表格列对应南北方向上北下南,表格行对应东西方向左西右东,相邻行列之间都相隔30m。

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