[发明专利]一种无人机编队变换阵型时的轨迹自动生成方法

权利要求书

1.一种无人机编队变换阵型时的轨迹自动生成方法，其特征在于，稳定、迅速地解决复杂无人机编队阵型变换问题，该方法包括如下步骤：

(1)准备无人机编队；

(2)无人机编队静态航迹规划；

a、确定无人机编队的起始位置；

b、确定无人机编队的终点位置；

c、确定“障碍物”；

d、求无人机编队中某一架无人机的静态航迹航点；

e、求无人机编队的静态航迹航点；

(3)无人机编队动态航迹规划；

a1、将无人机编队中的某一架无人机在静态航迹上移动一个单位；

b1、更新其他无人机的位置；

c1、判断是否有无人机相撞事件发生；

d1、没有相撞事件发生，转到步骤f1；

e1、有相撞事件发生，重复步骤a1、b1、c1；

f1、得到无人机编队阵型变换时所有无人机的航迹航点；

(4)重复步骤(2)及步骤(3)，直到所有无人机都到达目的点，得到阵型变换时所有无人机的航迹航点，即完成无人机编队阵型变换时的航迹规划。

2.根据权利要求1所述的无人机编队变换阵型时的轨迹自动生成方法，其特征在于，所述步骤(2)中无人机编队静态航迹规划：

a确定无人机编队的起始位置为一般情况下，以无人机编队起飞之前的位置为编队起始位置；

b所述确定无人机编队的终点位置为终点位置是一个人为规定的位置，在阵型变换过程中随设定不同而发生变化，以无人机编队阵型变换过程中的某一个时间的阵型为例，设定其为终点位置，那么其后的变换以这个终点位置为基准进行变换；

c确定“障碍物”为无人机编队的变换过程是以一架无人机的轨迹生成推及整个编队的轨迹生成，当研究编队中某一架无人机的轨迹的时候，编队中的其他无人机相对于这架无人机就是障碍物；

d求无人机编队中某一架无人机的静态航迹航点为根据步骤a、b的起始位置和终点位置，求这架无人机在有障碍物下的最短路径，作为其静态航迹航点；

e求无人机编队的静态航迹航点为根据步骤d所述的单架无人机的航迹规划，对无人机编队中的其他所有无人机运用这个方法进行航迹规划，得到整个编队的航迹航点。

3.根据权利要求1所述的无人机编队变换阵型时的轨迹自动生成方法，其特征在于，所述步骤(3)中无人机编队动态航迹规划：

a1将无人机编队中的某一架无人机在静态航迹上移动一个单位；根据上述介绍的静态无人机航迹规划的实现，研究无人机编队中的某一架无人机，使其在已经规划好的静态航迹上移动一个单位，这时，其他无人机的位置不发生变化；

b1更新其他无人机的位置；

c1判断是否有无人机相撞事件发生；编队中所有无人机位置更新完毕之后，判断整个编队中是否任何相撞事件发生；

d1没有相撞事件发生，如果没有任何相撞事件发生，则记录当前位置，即编队中所有无人机移动一个单位的位置；

e1有相撞事件发生，如果有相撞事件发生，则返回到静态航迹规划的第一步，重新进行无人机编队的静态航迹规划，进而进行动态航迹规划；

f1得到无人机编队阵型变换时所有无人机的航迹航点，从无人机编队的静态航迹规划到动态航迹规划。