战场环境侦察无人车避障算法的优化设计

发布时间：2024-01-31 04:50

　　为了避免由于战场环境的未知性和危险性造成作战人员伤亡,提出了一种战场环境侦察无人车避障算法。在人工势场法基础上,针对局部最小点问题提出了"米"字试走改进方法;针对目标点不可到达问题,提出了重新定义斥力场函数的改进方法。通过设计人工势场法和其他常用避障方法的对比性实验以及改进人工势场法与人工势场法的对比性实验,验证了改进人工势场法的可靠性和快速性,相较于其他避障方法对战场环境有更好的适用性。

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【部分图文】：

图3人工势场法原理示意图

经典人工势场法是美国著名科学家O.Khatib于1986年提出的，其基本原理是将目标点构建为虚拟引力场，将障碍物构建为虚拟斥力场，如图3所示。而无人车避障系统运行在由引力场和斥力场共同作用的人工势场中，通过搜索势能减弱的方式寻找无障碍路径，具有算法简单、易于实现、实时性较高等特点....

图4新斥力场函数下无人车受力分析图

新的斥力矢量Frep1的方向为从障碍物指向无人车，新的斥力矢量Frep2的方向为从无人车指向目标点。无人车在新斥力场函数作用下所受的斥力与它的两个斥力分量的关系如图4所示。很显然，当Frep1对无人车产生方向背离无人车的斥力时，Frep2相应的对无人车产生朝向目标点的吸引力。在式....

图1单线激光测距传感器分布示意图

本文采用单线激光测距传感器探测环境中障碍物的位置，其在无人车上的布置如图1所示。激光测距传感器由两部分组成:激光回路部分和信号测量部分。激光回路部分由激光发射器、凸透镜和分光镜组成;信号测量部分由雪崩光电二极管、信号放大器、比较器和延时测量芯片TDC-GP2组成。整个激光测距传感....

图2测距系统结构示意图

激光测距传感器由两部分组成:激光回路部分和信号测量部分。激光回路部分由激光发射器、凸透镜和分光镜组成;信号测量部分由雪崩光电二极管、信号放大器、比较器和延时测量芯片TDC-GP2组成。整个激光测距传感器的系统图如图2所示，具体工作过程如下:当系统对准障碍物后，激光器发出一个很强很....

本文编号：3890996