Архив публикаций

Тезисы

XXIV-ая конференция

Планирование пути БПЛА в трехмерной среде с препятствиями

Лю В.

МГТУ им.Н.Э.Баумана.Россия, 105005, г. Москва, ул. 2-я Бауманская, д. 5, стр.1,

Рассмотрен метод планирования пути БПЛА в пространстве с учетом препятст-вий. Используется трехмерная окружающая среда, представляющая собой горизон-тальную плоскость, на которой расположены препятствия в виде прямоугольных па-раллелепипедов. Препятствия на плоскости расположены произвольным образом и имеют произвольные размеры в пределах заданного диапазона. Такой тип окружающей среды моделируется с помощью карты высот: двумерной сетки узлов, в которых задана высота препятствия. Карту высот можно понимать как обобщение двумерной карты, в которой не только отмечены узлы, занятые препятствием, но и указана высота препят-ствия. С учетом такого представления карту высот называю 2.5-мерной [1].

Для прокладки пути следования БПЛА используется дорожная карта — множест-во опорных точек вне препятствий, пары которых в пределах прямой видимости соединены. Возникает неориентированный граф, который служит основой для построения пути в обход препятствий.

Один из подходов к построению дорожной карты — метод вероятностной дорож-ной карты (ВДК), в котором опорные точки определяются случайным образом на осно-ве некоторого распределения вероятностей [2]. Недостатком метода ВДК является не-равномерный характер расположения опорных точек на плоскости, что может привести к отсутствию допустимого решения. Этот недостаток можно компенсировать увеличением числа опорных точек, но это приводит к неоправданному увеличению дорожной карты и нерациональному использованию вычислительных ресурсов.

Предлагается альтернативный метод выбора опорных точек — метод распростра-нения волн. Точки выбираются на концентрических окружностях, центром является стартовая точка. Метод позволяет получить дорожную карту с более равномерным рас-положением опорных точек, что дает более экономичный алгоритм прокладки пути.

В процессе моделирования проведено сравнение классического метода ВДК и метода распространения волн, показавшее лучшие характеристики у второго метода.

• открыть в PDF формате (на русском языке) (PDF)