地理围栏缓冲区在无人机路径跟随中的应用

来源：信息与控制杂志2025年第5期北京时间：

作者：狄凌松, 肖支才, 孙德锋, 李尚璁, 刘思齐, 唐广宁

摘要：在高度复杂且障碍密集的环境中执行无人机(UAV)的路径规划与导航时，无人机的实际飞行轨迹往往会偏离预定的最优路径，特别是在采用最短路径算法进行航线规划的情况下，这种偏差尤为明显，从而增加了与障碍碰撞的风险。为了应对这一挑战，引入了地理围栏缓冲区的概念，通过在障碍周围设定特定宽度的缓冲区域，并在此区域内部署人工势场函数，对现有的路径跟随算法进行了改进，显著降低了无人机与障碍发生碰撞的可能性。此外，利用软件在环仿真技术，在障碍密集的虚拟环境中对多旋翼无人机进行了一系列的对比实验，实验条件包括无最小速度限制、设定最小速度限制及不同转弯半径，实验结果充分证实了地理围栏缓冲区在障碍规避中的显著效果。

关键词：无人机, 地理围栏缓冲区, 路径跟随, 避障, 最短路径规划, 软件在环仿真