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面向智慧避障的物流无人机航迹规划研究的开题报告
一、研究背景与意义
随着物流业务的不断发展，物流配送领域的无人机技术越来越突出。无人机因其灵活性和高效性，已经成为物流配送的一种重要改变方式。随着无人机的普及，人们发现无人机存在飞行中发生事故或者撞击障碍物的风险。为了避免这些风险，需要开展面向智慧避障的无人机飞行研究，使无人机在航行时通过智能的感知和识别等技术规避障碍物，避免发生安全事故。
本研究主要以面向智慧避障的物流无人机航迹规划技术为研究内容，针对无人机在飞行过程中存在的风险和问题进行探讨。首先，本研究将分析无人机存在的安全问题和与此相关的创新技术；其次，针对无人机在复杂环境下的避障问题展开深入探究，并提出解决方案；最后，本研究将探索无人机智能感知和识别方案，提高物流无人机的避障能力和安全性。
二、研究内容和方法
2.1研究内容
无人机面向智慧避障的航迹规划研究，具体包括以下三个方面：
1.分析无人机避障技术的发展现状，重点研究无人机在飞行过程中常遇到的障碍物、难点和风险点，以及与此相关的创新技术和研究进展。
2.探究无人机在复杂环境下的避障问题，针对常见的避障策略进行分析和对比，提出适合物流无人机的避障策略，并设计航迹规划算法，从而实现智慧避障。
3.研究无人机智能感知和识别方案，通过使用多种感知技术，可以更加准确地检测障碍物，进而优化航迹规划算法，提高物流无人机的避障能力和安全性。
2.2研究方法
本研究主要采用文献调查法、实验研究法和数学建模法等科研方法。具体方法如下：
1.文献调查法：对国内外相关文献进行调查和分析，总结无人机避障技术的发展现状和存在的问题，为研究提供参考和依据。
2.实验研究法：在实验室模拟无人机飞行的过程，收集数据并记录异常情况，分析避障策略的优缺点和实际效果，探究算法优化方案。
3.数学建模法：依据无人机飞行特性和避障策略的分析结果，选取数学工具进行建模并设计相应的算法，实现物流无人机的智慧避障。
三、研究预期结果
本研究将从无人机避障技术的发展现状、无人机智能避障方案等方面展开深入研究，具备以下预期结果：
1.系统分析物流无人机避障技术研究的现状以及研究存在的未解决问题，明确研究重心和发展方向。
2.提出与物流无人机特性相适应的避障策略，设计面向智慧避障的无人机航迹规划算法，提高物流无人机的飞行安全性和避障能力。
3.在实验室环境下调试和测试所提出的无人机智能感知和识别方案，分析和比较算法的优劣，为无人机智能避障在实际应用场景中提供技术支持和保障。
四、研究进度和计划
本研究预计2021年6月开始，共分三个阶段进行，具体进度和计划如下：
1.阶段一（2021年6月-2021年8月）：文献调研和理论分析。主要工作包括无人机避障技术的发展现状及技术问题分析，避障策略的分析和比较，为后续研究提供理论基础。
2.阶段二（2021年9月-2022年2月）：算法设计和实验研究。对比分析不同避障策略的优缺点，设计出面向智慧避障的无人机航迹规划算法。在实验室环境下进行无人机的飞行实验，获得相关数据，并分析算法效果。
3.阶段三（2022年3月-2022年6月）：智能感知和识别方案的研究。依据实验分析结果，对航迹规划算法进行优化，提高物流无人机的避障能力和安全性。同时，对无人机智能感知和识别方案进行研究和优化。
五、参考文献
【1】周文津.遥控飞机报告[D].咸阳：陕西科技大学图书馆,2006.
【2】SanjitUV,WeiyiZhang.Onlineaggregationalgorithmsinrandomordermodel[J].IEEETransactionsonParallelandDistributedSystems,2015,26(3):767-776.
【3】余功涛,纪致元,王健超,等.推进器偏载对4旋翼无人机飞行操控性的影响[J].航空学报,2016,37(09):2626-2635.