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Multi-query Path Planning for an Unmanned Fixed-Wing Aircraft

Niendorf, Moritz und Schmitt, Fabian und Adolf, Florian-Michael (2013) Multi-query Path Planning for an Unmanned Fixed-Wing Aircraft. AIAA Guidance, Navigation, and Control (GNC) Conference, 19.-22. August 2013, Boston, MA, USA.

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Offizielle URL: http://arc.aiaa.org/doi/pdfplus/10.2514/6.2013-4791

Kurzfassung

Path planning for fixed-wing aircraft in obstacle rich environments requires the consideration of the motion constraints of the aircraft. Most existing motion planning algorithms for systems with dynamics are single query planners, which leads to a large computation overhead if multiple path planning problems are solved. This paper presents a roadmap-based multi-query path planner which generates feasible paths for a simplified dynamics model of a fixed-wing unmanned aircraft. Due to the multi-query property multiple path queries can be solved efficiently once the roadmap is constructed. Quasi-random Hammersley sets are used to place samples in a four dimensional configuration space to account for the motion constraints of the aircraft, which is modeled by the superposition of a Dubins vehicle in the horizontal plane and a double integrator with state and input constraint in the vertical plane. The optimization of roadmap parameters and post-processing of paths are discussed in detail. Simulation results show the applicability of the suggested planner.

Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Multi-query Path Planning for an Unmanned Fixed-Wing Aircraft
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID
Niendorf, MoritzUniversity of Michigan, Ann ArborNICHT SPEZIFIZIERT
Schmitt, FabianUniversity of the German Federal Armed ForcesNICHT SPEZIFIZIERT
Adolf, Florian-MichaelDLR-FT-ULFNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:20 August 2013
Referierte Publikation:Ja
In Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Status:veröffentlicht
Stichwörter:UAV, Motion Planning, Sampling-based Motion Planning, Path Planning, Task Scheduling
Veranstaltungstitel:AIAA Guidance, Navigation, and Control (GNC) Conference
Veranstaltungsort:Boston, MA, USA
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsdatum:19.-22. August 2013
Veranstalter :The American Institute of Aeronautics and Astronautics (AIAA)
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Starrflügler (alt)
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L AR - Starrflüglerforschung
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Systeme & Kabine (alt)
Standort: Braunschweig
Institute & Einrichtungen:Institut für Flugsystemtechnik > Unbemannte Luftfahrzeuge
Hinterlegt von: Adolf, Florian-Michael
Hinterlegt am:11 Sep 2013 12:18
Letzte Änderung:08 Mai 2014 23:29

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