Соединение пути Дубинса для БПЛА
The uavDubinsConnection объект содержит информацию для вычисления uavDubinsPathSegment сегмент контура для соединения начального и целевого положения БПЛА.
БПЛА Dubins сегмента контура соединяет два положения как последовательность движений в северо-восточной системе координат вниз.
Опции движения:
Прямо
Поворот влево (против часовой стрелки)
Поворот вправо (по часовой стрелке)
Спиральный поворот налево (против часовой стрелки)
Спиральный правый поворот (по часовой стрелке)
Движения нет
Направление поворота определяется как видно из верхней части БПЛА. Спиральные движения используются для подъема или спуска.
Используйте этот объект соединения для определения параметров для модели движения БПЛА, включая минимальный радиус поворота и опции для типов путей. Чтобы сгенерировать сегмент контура между положениями, используя этот тип соединения, вызовите connect функция.
connect | Соедините положения с БПЛА Dubins соединительный путь |
Этот пример показов, как вычислить БПЛА Dubins сегмента контура и соединить положения с помощью uavDubinsConnection объект.
Создайте uavDubinsConnection объект.
connectionObj = uavDubinsConnection;
Задайте начальное и целевое положения как [x, y, z, headingAngle] векторы.
startPose = [0 0 0 0]; % [meters, meters, meters, radians]
goalPose = [0 0 20 pi];Вычислите допустимый сегмент контура и соедините положения. Возвращает объект сегмента контура с самой низкой стоимостью пути.
[pathSegObj,pathCosts] = connect(connectionObj,startPose,goalPose);
Отображение сгенерированного пути.
show(pathSegObj{1})
Отображение типа движения и стоимости 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 существующее uavDubinsPathSegmentобъект.
Соедините положения с помощью БПЛА Dubins Путь
Создайте uavDubinsConnection объект.
connectionObj = uavDubinsConnection;
Задайте начальное и целевое положения как [x, y, z, headingAngle] векторы.
startPose = [0 0 0 0]; % [meters, meters, meters, radians]
goalPose = [0 0 20 pi];Вычислите допустимый сегмент контура и соедините положения. Возвращает объект сегмента контура с самой низкой стоимостью пути.
[pathSegObj,pathCosts] = connect(connectionObj,startPose,goalPose);
Отображение сгенерированного пути.
show(pathSegObj{1})
Проверьте тип движения и стоимость пути для возвращенного сегмента контура.
fprintf('Motion Type: %s\nPath Cost: %f\n',strjoin(pathSegObj{1}.MotionTypes),pathCosts);Motion Type: R L R N Path Cost: 138.373157
Изменение типа и свойств соединения
Отключите эту последовательность движения в новом объекте соединения. Задайте AirSpeed, MaxRollAngle, и FlightPathAngleLimit свойства объекта соединения.
connectionObj = uavDubinsConnection('DisabledPathTypes',{'RLRN'}); connectionObj.AirSpeed = 15; connectionObj.MaxRollAngle = 0.8; connectionObj.FlightPathAngleLimit = [-1.47 1.47];
Соедините положения снова, чтобы получить другой путь. Возвращает объект сегмента контура с самой низкой стоимостью пути.
[pathSegObj,pathCosts] = connect(connectionObj,startPose,goalPose);
Отображение измененного пути.
show(pathSegObj{1})
Проверьте тип движения и стоимость пути измененного сегмента контура.
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 У. Бород и Тимоти У. Маклейн. «Реализация путей самолетов Dubins на БПЛА с неподвижным крылом». Справочник беспилотных летательных транспортных средств, 2015, с. 1677-1701.