Связь пути Dubins для UAV
uavDubinsConnection объект содержит информацию для вычисления uavDubinsPathSegment сегмент пути, чтобы соединиться запускается и целевые положения UAV.
БПЛА, который сегмент пути Dubins соединяет два, изображает из себя последовательность движений в северо-восточной вниз системе координат.
Опции движения:
Прямо
Левый поворот (против часовой стрелки)
Правый поворот (по часовой стрелке)
Спиральный левый поворот (против часовой стрелки)
Спиральный правый поворот (по часовой стрелке)
Никакое движение
Направление поворота задано, как просматривается от верхней части UAV. Спиральные движения используются, чтобы возрасти или убывать.
Используйте этот объект связи задать параметры для модели движения UAV, включая радиус превращения минимума и опции для типов пути. Чтобы сгенерировать сегмент пути между положениями с помощью этого типа подключения, вызовите connect функция.
connect | Соедините положения с UAV путь к связи Dubins |
В этом примере показано, как вычислить сегмент пути Dubins UAV и положения подключения с помощью uavDubinsConnection объект.
Создайте uavDubinsConnection объект.
connectionObj = uavDubinsConnection;
Задайте запускаются, и цель изображает из себя [xYZ, headingAngleВекторы.
startPose = [0 0 0 0]; % [meters, meters, meters, radians]
goalPose = [0 0 20 pi];Вычислите допустимый сегмент пути и соедините положения. Возвращает объект сегмента пути с самой низкой стоимостью пути.
[pathSegObj,pathCosts] = connect(connectionObj,startPose,goalPose);
Покажите сгенерированный путь.
show(pathSegObj{1})
Отобразите тип движения и стоимость пути сгенерированного пути.
fprintf('Motion Type: %s\nPath Cost: %f\n',strjoin(pathSegObj{1}.MotionTypes),pathCosts);Motion Type: R L R N Path Cost: 138.373157
В этом примере показано, как изменить существующий UAV сегмент пути Dubins.
Создайте uavDubinsConnection объект.
connectionObj = uavDubinsConnection;
Задайте запускаются, и цель изображает из себя [xYZ, headingAngleВекторы.
startPose = [0 0 0 0]; % [meters, meters, meters, radians]
goalPose = [0 0 20 pi];Вычислите допустимый сегмент пути и соедините положения. Возвращает объект сегмента пути с самой низкой стоимостью пути.
[pathSegObj,pathCosts] = connect(connectionObj,startPose,goalPose);
Покажите сгенерированный путь.
show(pathSegObj{1})
Проверьте тип движения и стоимость пути возвращенного сегмента пути.
fprintf('Motion Type: %s\nPath Cost: %f\n',strjoin(pathSegObj{1}.MotionTypes),pathCosts);Motion Type: R L R N Path Cost: 138.373157
Отключите эту определенную последовательность движения в новом объекте связи. Задайте AirSpeed, MaxRollAngle, и FlightPathAngleLimit свойства объекта связи.
connectionObj = uavDubinsConnection('DisabledPathTypes',{'RLRN'}); connectionObj.AirSpeed = 15; connectionObj.MaxRollAngle = 0.8; connectionObj.FlightPathAngleLimit = [-1.47 1.47];
Соедините положения снова, чтобы получить различный путь. Возвращает объект сегмента пути со следующей самой низкой стоимостью пути.
[pathSegObj,pathCosts] = connect(connectionObj,startPose,goalPose);
Покажите модифицированный путь.
show(pathSegObj{1})
Проверьте тип движения и стоимость пути модифицированного сегмента пути.
fprintf('Motion Type: %s\nPath Cost: %f\n',strjoin(pathSegObj{1}.MotionTypes),pathCosts);Motion Type: L R L N Path Cost: 164.674067
[1] Оуэн, Марк, Рэндал В. Бирд и Тимоти В. Маклэйн. "Реализовывая Пути к Самолету Dubins на БПЛА Фиксированного Крыла". Руководство Беспилотных Воздушных Транспортных средств, 2015, стр 1677–1701.