文档介绍：１３ ０ 传感器与微系统（ＴｒａｎｓｄｕｃｅｒａｎｄＭｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ） ２０２１年 第 ４０卷 第 ７期
ＤＯＩ：１０．１３８７３／Ｊ．１０００—９７８７（２０２１）０７—０１３０—０４
基于改进人工势场法的四旋翼无人机航迹规划算法
邓 叶，姜香菊
（兰州交通大学 自动化与电气工程学院，甘肃 兰州 ７３００７０）
摘 要：利用传统的人工势场法进行四旋翼无人机的航迹规划时，存在易陷入局部最小解的问题，从而使
得四旋翼无人机不能按照预期要求到达目标位置，为了解决此问题，提出了一种改进的人工势场法。首
先，在斥力势场函数中加入了航迹点和目标点之间的距离，同时引入了协调力，解决了传统人工势场法的
极小值问题；其次，在三种 Ｕ型槽障碍物环境中进行了所提算法的验证；最后，在相同的障碍物环境下与
蚁群算法进行了规划的航迹对比。仿真结果证明了改进算法的有效性和优越性。
关键词：四旋翼；人工势场；斥力势场函数
中图分类号：ＴＰ２４２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１０００—９７８７（２０２１）０７—０１３０—０４
ＦｏｕｒｒｏｔｏｒＵＡＶｔｒａｃｋｐｌａｎｎｉｎｇａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｂａｓｅｄｏｎｉｍｐｒｏｖｅｄ
ａｒｔｉｆｉｃｉａｌｐｏｔｅｎｔｉａｌｆｉｅｌｄｍｅｔｈｏｄ
ＤＥＮＧＹｅ，ＪＩＡＮＧＸｉａｎｇｊｕ
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＡｕｔｏｍａｔｉｏｎａｎｄＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＬａｎｚｈｏｕＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｌａｎｚｈｏｕ７３００７０，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｈｅｎｕｓｉｎｇｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌａｒｔｉｆｉｃｉａｌｐｏｔｅｎｔｉａｌｆｉｅｌｄ（ＡＰＦ）ｍｅｔｈｏｄｔｏｐｌａｎｆｌｉｇｈｔｐａｔｈｏｆｆｏｕｒｒｏｔｏｒＵＡＶ，
ｔｈｅｒｅｉｓａｐｒｏｂｌｅｍｔｈａｔｉｔｉｓｅａｓｙｔｏｆａｌｌｉｎｔｏｌｏｃａｌｍｉｎｉｍｕｍｓｏｌｕｔｉｏｎ，ａｎｄｗｉｌｌｌｅａｄｔｈｅｆｏｕｒｒｏｔｏｒＵＡＶｃａｎ’ｔｒｅａｃｈ
ｔｈｅｔａｒｇｅｔｌｏｃａｔｉｏｎａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｅｘｐｅｃｔｅｄｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ．Ｔｏｓｏｌｖｅｔｈｉｓｐｒｏｂｌｅｍ，ａｎｉｍｐｒ