[发明专利]一种迭代的快速扩展随机树IRRT的无人机路径规划方法

权利要求书

1.一种迭代的快速扩展随机树IRRT的无人机路径规划方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、确定起始点X_start和终点X_goal，确定步长stepsize和最大迭代次数iter，以X_start为快速扩展随机树RRT的根节点，以X_goal为快速扩展随机树RRT的目标点，初始化快速扩展随机树RRT；

S2、以X_start为起点对初始化后的快速扩展随机树RRT拓展，以步长stepsize生成随机点X_rand，和随机概率P偏向目标点P_rogoal，如果0<P<P_rogoal,则以一定的概率偏向X_goal，沿X_goal方向扩展；否则沿随机点X_rand方向扩展得到新的节点X_new；

S3、检测产生新的节点X_new是否与周围的空间产生碰撞；如果产生碰撞，则返回步骤S2，重新选择新的节点X_new，直到到达X_goal所在区域；

S4、存储X_start到X_goal的路径，比较之后存储较优的路径，设为RRTree optimization，直到达到最大迭代次数，如果到达最大迭代次数时还没有到达目标点X_goal则规划失败，得到较优的RRTree optimization后，存储历史树，定义为上周期树；

S5、当无人机按照步骤S4规划好的路径执行，遇到动态障碍物时，则沿着障碍物运动的反方向进行随机采样，按照步骤S4中存储的上周期树，利用原来较优的路径所在的RRTreeoptimization进行局部重规划，直到连接到较优的上周期树RRTree optimization中，则得到一条新的可行路径；其中，从第一个节点开始搜索，直到最后一个节点；当节点出现碰撞，则删除节点和它的孩子节点，然后从删除节点的父节点开始重新扩展，直到连接到所存储的上周期树RRTree optimization中；

S6、将步骤S5得到的可行路径利用贝塞尔曲线实现进行平滑处理，即完成无人机路径规划。

2.根据权利要求1所述的迭代的快速扩展随机树IRRT的无人机路径规划方法，其特征在于：所述步骤S2中如果P＞P_rogoal时，在快速扩展随机树RRT中获取离X_rand最近的一个位形节点X_nearest，X_nearest向X_rand移动一个步长stepsize则在X_start上增加新的节点X_new，计算公式为：

其中，||Xtemptarget-Xnearest||是欧式距离。

3.根据权利要求1所述的迭代的快速扩展随机树IRRT的无人机路径规划方法，其特征在于：所述步骤S6中将步骤S5得到的可行路径利用贝塞尔曲线实现进行平滑处理的计算公式为：

B_p(t)＝P₀(1-t)³+3P₁t(1-t)²+3P₂t²(1-t)+P₃t³

＝(P₃-3P₂+3P₁-P₀)t³+(3P₂-6P₁+3P₀)t²+(3P₁-3P₀)t+P₀

其中n＝3。