一种基于扰动流体动态系统的无人机三维航路规划方法

摘要

本发明公开了一种基于扰动流体动态系统的无人机三维航路规划方法，将包含敌方地面防空火力的复杂地形环境下无人机低空飞行三维航路规划问题抽象为流体避障中的三维流线求解问题。该方法不需要求解带有复杂边界条件的流体方程，直接构造由于障碍物扰动所产生的流场方程，计算量较小。具体包括以下步骤：（1）将无人机飞行区域中的地形障碍、敌方雷达以及地面火力威胁用圆柱、圆锥、圆球和平行六面体等规则几何体进行等效，得到这些几何体障碍物的位置和表面方程；（2）在目标点处设置点汇，得到无障碍物扰动情况下的流场流速；（3）在已知障碍物位置和障碍物表面方程的条件下，根据障碍物的不可穿透条件，构造由于障碍物扰动后的流场流速；（4）从起始点处对流场流速进行积分，得到从起始点到目标点的避障流线，将此流线作为无人机的飞行航路；（5）控制无人机沿规划航路飞行。