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障碍环境固定翼飞行器航迹规划方法研究的开题报告
一、研究背景
随着无人机技术的不断发展，固定翼飞行器被广泛应用于农业植保、环境监测、物流配送等领域。然而，在实际应用过程中，障碍物可能会对固定翼飞行器的航迹规划和飞行造成影响，并降低固定翼飞行器的安全性和可靠性。因此，如何有效地规划固定翼飞行器在障碍环境中的航迹，是当前固定翼飞行器技术研究的热点问题之一。
二、研究目的
本研究旨在针对障碍环境中固定翼飞行器航迹规划问题进行研究，提出一种新的航迹规划方法，实现在障碍物较多的环境中，固定翼飞行器的安全高效飞行。
三、研究内容
本研究将采用以下方式进行：
1.对障碍环境的特点进行分析，并确定适用的场景。
2.对固定翼飞行器的飞行特性和运动模型进行研究，建立数学模型。
3.设计一种新的航迹规划方法，以避开障碍物并最小化航线。
4.针对所设计的航迹规划方法进行仿真验证，并评估其性能。
四、研究意义
本研究将为固定翼飞行器在障碍环境中的航迹规划提供一种新的解决方法，并能帮助提高固定翼飞行器的安全性和可靠性，在环境监测、农业植保、物流配送等领域具有广泛的应用前景。
五、预期成果
本研究预期能够得出以下成果：
1.针对障碍环境中固定翼飞行器的航迹规划问题，提出一种新的解决方法。
2.建立固定翼飞行器的运动模型，并进行仿真验证，评估所设计方法的性能。
3.在单机实验平台和实际应用场景中进行验证，并取得较好的效果。
4.提高固定翼飞行器的安全性和可靠性，促进固定翼飞行器技术的进一步发展。
六、研究方法和路径
本研究将主要采用以下研究方法和路径：
1.阅读相关文献，了解当前固定翼飞行器在障碍环境中的航迹规划研究现状。
2.对障碍环境进行分析，确定适用的场景。
3.探究固定翼飞行器的运动模型，建立数学模型。
4.根据所建立的数学模型，设计一种新的航迹规划方法。
5.进行仿真实验，评估所设计方法的性能。
6.在单机实验平台和实际应用场景中进行验证。
七、参考文献
[1]YeuhiAbe,LuisRodriguez,andSureshK.Bhavnani.Adaptiveandrobustpathplanningforafixed-wingUAVinurbanenvironments.InternationalJournalofControl,Automation,andSystems,11(6):1289-1300,Dec.2013.
[2]JavierGonzalez-JimenezandAnibalOllero.PathplanningforautonomousUAV-basedsensingwithvisibilityconstraints.JournalofFieldRobotics,28(2):303-319,Mar./Apr.2011.
[3]KeWei,AnastasiaMavridou,andIoannisP.Nikolos.Autonomouspathplanningformicroairvehiclesinclutteredenvironments.Mechatronics,21(4):736-746,Jun.2011.
[4]Chien-HungLiuandDavidJ.Cappelleri.Microaerialvehiclemotionandpathplanningthroughnarrowenvironments.JournalofIntelligentandRoboticSystems,74(3-4):937-953,June2014.
[5]BaoH.NguyenandKangK.Yen.Probabilisticpathplanningfornonholonomicvehicles.IEEETrans.onRoboticsandAutomation,21(5):852-862,Oct.2005.