无人机协同路径规划

　　《无人机协同路径规划》一书系统地介绍了无人机二 维和三维路径规划方法，主要包括Dubins路径、Clothoid路径以及PH路径方 法；研究了无人机威胁和障碍物回避算法、无人机精确跟踪路径的制导方法 、以及多架无人机协同路径规划算法等问题。《无人机协同路径规划》研究的无人机任务规划突出了可飞行路径和安 全路径的特色。可飞行路径即规划无人机路径必须满足无人机的动力学约束 ，让无人机能够精确跟踪的路径；安全路径即所规划无人机路径必须满足能 够防止碰撞，能够避免各类障碍物。《无人机协同路径规划》适用于无人机领域的科研和工程技术人员参考 使用，也可作为无人机部队相关人员参考使用，还可作高等院校飞行器设计 、自动控制，计算机科学等专业的教材和参考书。

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第1章 引言
1.1 路径规划公式
1.2 路径规划的约束条件
1.2.1 可飞行的路径：满足运动学特性
1.2.2 无人机的惯性运动坐标系
1.2.3 在路径规划中产生安全路径
1.3 协同路径规划与任务规划
1.4 路径规划——综述
1.5 路图法
1.5.1 可视图法
1.5.2 Vbronoi图
1.6 概率法
1.7 势场法
1.8 单元分解法
1.9 最优控制
1.10 最优化技术
1.11 路径规划的轨迹
1.12 本书的主要内容
参考文献
第2章 二维路径规划
2.1 Dubins路径
2.2 采用解析几何方法设计Dubins路径
2.2.1 Dubins路径：外切线解
2.2.2 Dubins路径：内切线解
2.3 Dubins路径的存在条件
2.4 Dubins路径的长度
2.5 采用微分几何方法设计Dubins路径
2.6 曲率连续的路径
2.7 可飞行的回旋路径产生方法
2.8 可飞行的PH路径产生方法（二维）
参考文献
第3章三维路径规划
3.1 采用微分几何方法设计三维Dubins路径
3.2 三维Dubins路径的长度
3.3 三维空间的：PH曲线路径
3.3.1 空间PH曲线
3.4 可飞行PH路径的设计
3.4.1 可飞行路径的设计
参考文献
第4章 碰撞回避
4.1 障碍物回避研究
4.2 避开已知障碍物的算法
4.2.1 障碍物与直线相交的检测方法
4.2.2 直线段与障碍物相交
4.2.3 圆弧段与障碍物相交
4.3 回避环境中未知的静止障碍物
4.3.1 安全圆算法
4.3.2 中间航点算法
4.4 算法的应用
4.4.1 Dubins路径的修正
4.4.2 Clothoid路径的修正
4.4.3 PH路径修正
4.4.4 三维空间内的障碍回避
参考文献
第5章 路径跟随制导
5.1 跟随Dubins路径
5.2 线性制导算法
5.3 非线性动态逆制导
5.4 回避动态障碍物制导
5.4.1 无人机的方向控制
5.4.2 多碰撞解决方法
参考文献
第6章 多无人机路径规划
6.1 问题描述
6.2 同时到达问题
6.3 阶段一：产生可飞行路径
6.4 阶段二：产生可行路径
6.4.1 最小分离距离法
6.4.2 不相交路径法
6.4.3 偏移曲线法
6.5 阶段三：产生等长度路径
6.6 产生多条路径算法
6.7 多无人机路径规划算法的应用
6.7.1 二维Dubins路径
6.7.2 二维Clothoid路径
6.8 二维：PH路径
6.9 三维：Dubins路径
6.10 三维PH路径
参考文献
附录A 微分几何
A.1 Frenet—Serret等式
A.2 曲率和的挠率重要性
A.3 运动与坐标系
参考文献
附录B Pythagorean Hodograph曲线
B.1 Pythagorean Hodograph曲线
参考文献