基於Skinner理論的無人機應急威脅規避方法

       對於突發緊急威脅情況,常規的無人機規避方法在實時性和適用性方麵存在不足.在研究生物體條件反射機製的基礎上,將無人機應急規避行為理解為在外界威脅刺激下的一種應激性,提出了基於威脅緊迫度的Skinner理論.模擬飛行員在緊急防撞情況下的拉杆動作,將階躍信號作為無人機應急動作指令,運用動作評價算法計算輸出最佳策略.采用Skinner理論和統計學方法進行在線訓練,形成威脅狀態與規避動作的匹配,從而建立完整的條件反射過程.實驗結果表明,基於Skinner理論的規避方法對突發威脅情況具備有效的規避能力。

       Voronoi圖是一種用於無人機航路規劃的圖形算法,其得到的初始航路為相鄰威脅中心連線的垂直平分線,因而會穿越覆蓋範圍較廣的威脅源.引入計算幾何學中的Laguerre圖用於航路規劃,證明了當兩個威脅區域不相交時,Laguerre圖生成的初始航路必然從它們之間的空隙內穿過.針對Laguerre圖生成算法不易實現的問題,提出一種基於Delaunay圖的Laguerre圖構造算法,其時間複雜度為線性對數階.仿真結果證明了Laguerre圖在解決航路規劃問題上的有效性,所提構造算法的運行時間能夠滿足在線規劃的要求。


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