Previous Page  8 / 14 Next Page
Information
Show Menu
Previous Page 8 / 14 Next Page
Page Background

Рис. 1. Схема замены ло-

маной линии радиусным

сегментом

Таким образом, условие существования

допустимого маршрута полета требует, чтобы

радиус кривизны

r

i

каждой точки касания (см.

рис. 1) был не меньше минимального радиуса

поворота БПЛА

R

min

. Этот радиус с учетом

максимальной нормальной перегрузки БПЛА

вычисляется по формуле [13]:

R

min

=

v

2

min

g

p

n

2

y

max

1

,

(14)

где

v

min

— минимальная скорость полета

БПЛА;

g

— ускорение свободного падения;

n

y

max

— максимальная нормальная перегруз-

ка БПЛА.

Моделирование планирования маршрута полета БПЛА.

В про-

цессе моделирования были использованы следующие параметры:

v

max

= 65

м/с;

v

min

= 35

м/с;

v

z

max

= 15

м/с;

v

z

min

=

15

м/с;

a

max

= 30

м/с

2

;

a

z

max

= 10

м/с

2

;

a

z

min

=

10

м/с

2

;

Δ

a

max

= 15

м/с

2

;

a

z

max

= 5

м/с

2

;

Δ

a

z

min

=

5

м/с

2

. Период выборки —

Δ

t

= 1

c,

M

= 10

6

, число сторон многоугольника

Q

= 24

, минимальный ра-

диус поворота 41,5 м, длина шага планирования

T

= 10

. С учетом

размера препятствия число точек интерполяции

L

= 4

. Весовые ко-

эффициенты

a

= 0

,

25

,

b

= 0

,

25

,

c

= 0

,

25

,

d

= 0

,

25

. Перелет БПЛА из

произвольной исходной точки

А

(1600

,

900

,

100)

в заданную целевую

точку (650, 750, 410).

Результаты моделирования алгоритма планирования маршрута по-

лета БПЛА для заданного набора весовых коэффициентов показаны

на рис. 2 и 3.

На рис. 4 в увеличенном масштабе показан локальный участок по-

лученного оптимального пространственного маршрута полета БПЛА

в условиях городской среды.

Из рис. 3 следует, что время решения для каждого участка пу-

ти меньше заданного значения периода выборки. Полученный марш-

рут полета является оптимальным и удовлетворяет требованию реше-

ния задачи в режиме реального времени. Данный маршрут позволяет

успешно избежать все препятствия на пути движения к целевой точке,

что подтверждается рис. 2.

На рис. 4 фактический маршрут полета БПЛА не совпадает с вы-

численным маршрутом полета. Основными причинами расхождения

являются ошибка навигационной системы в определении местополо-

жения БПЛА, а также эффект сглаживания оптимальной траектории.

Для того чтобы сравнить влияние весовых коэффициентов целевой

функции на результаты планирования оптимального маршрута поле-

60 ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2016. № 2