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龙图腾网获悉云南民族大学申请的专利一种未知环境下多旋翼无人机在线航迹规划方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116627160B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-24发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310214334.8，技术领域涉及：G05D1/46；该发明授权一种未知环境下多旋翼无人机在线航迹规划方法是由唐嘉宁;和雪梅;彭志祥;陈云浩;周思达;李成阳设计研发完成，并于2023-03-08向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种未知环境下多旋翼无人机在线航迹规划方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种未知环境下多旋翼无人机在线航迹规划方法，属于无人机技术领域，旨在解决目前EGO_planner规划算法下文中简称EGO的优化过程中，处于障碍物中的轨迹需要进行多次迭代，且在附近的障碍物中反弹多次才能在安全区域生成最终的轨迹，花费了较多的时间进行轨迹重规划的过程的问题；具体步骤如下：步骤1.生成安全引导轨迹；步骤2.碰撞控制点替换:将初始轨迹中的碰撞轨迹上的控制点Qii寻找对应安全引导路径上对应的路径点进行替换操作，并作为新的控制点Qinewinew；步骤3.梯度信息定义策略及碰撞惩罚函数构建。本发明的方法使处于障碍物中的初始路径无需进行多次迭代即可快速、高效找到一条安全、平滑、动态可行的轨迹，提高了局部重规划的速度。

本发明授权一种未知环境下多旋翼无人机在线航迹规划方法在权利要求书中公布了：1.一种未知环境下多旋翼无人机在线航迹规划方法，其特征在于，具体步骤如下： 步骤1.生成安全引导轨迹： 航迹规划的轨迹生成阶段，规划出一条只满足终端约束而不考虑任何障碍物的轨迹作为初始轨迹，即当无人机初始位置与局部目标点距离较近时，使用一条直线连接两点作为全局轨迹，确保生成最短路径；当两者距离较远时，在两个位置之间不断添加路径点，并使用最小snap轨迹将所有路径点进行平滑连接作为初始轨迹；将初始轨迹参数化为均匀B样条曲线Φ，该曲线是Pb阶分段多项式，其决策变量是Nc个控制点，节点跨度为Δt，每个控制点记录独自的环境信息；曲线Φ在下文中称为初始轨迹，通过在初始轨迹上不断的进行碰撞检测，以一对控制点对Qin和Qout来记录每段碰撞轨迹的首末位置，并找到由碰撞控制点组成的碰撞集Qcol；对于每一段碰撞轨迹使用A*路径搜索算法寻找一条从Qin到Qout的安全引导路径，得到路径点集A； 步骤2.碰撞控制点替换策略: 采用碰撞控制点替换策略，找到碰撞集Qcol中的每个控制点Qi对应在路径点集A中的路径点，进行替换操作，并作为新的控制点Qinew，实现快速将初始轨迹弹出障碍物，以避免优化时多次迭代，消耗大量规划时间的情况发生； 对于每一个控制点Qi，对应的切向量为Ri，可以通过下式获得： 式中，Δt为均匀B样条曲线上两个控制点之间的时间间隔，在任意两个相邻控制点间该值都相同： Δt＝ti+1-ti 为使处于障碍物中的控制点Qi以最快的速度、最短的距离推离当前障碍物，在生成的安全引导路径的路径点集A中寻找垂直于Ri的路径点Ami； QAi为Qi与Ami构成的向量，当QAi与Ri的内积为0时即可得到路径点Ami，即： QAi＝Ami-Qi Ri·QAi＝0 为了避免在控制点Qi在路径点集A中一一寻找Ami而消耗大量的算力，使每个控制点Qi从路径点集A中路径点总数目一半的位置索引am开始进行寻找，即第一次寻找Ami的位置索引时，ami＝am，根据式子ami， 判断Ri·QA的值，来决定下一个寻找Ami路径点的位置索引ami，最终得到Qi对应的Ami路径点，之后Qi与Ami路径点进行替换操作，并作为新的控制点Qinew； 步骤3.梯度信息定义策略： 通过步骤2碰撞控制点替换策略，获得了新的控制点及新的轨迹；由于安全引导路径采用A*算法生成，其具有贴近于障碍物表面的特点，因此很容易找到新控制点对应的障碍物表面的基点； 以新的控制点为初始位置，朝原始位置方向以占用栅格地图的分辨率为步长快速找到第一个处于占用状态的栅格，即为控制点对应在障碍物表面的基点pij； 以障碍物表面的基点pij与碰撞轨迹的控制点间的排斥方向向量vij，来构建梯度信息，该方向为梯度的方向；pij与vij是一一对应的关系，简称为{P,V}对，表示控制点的索引，j∈Ν表示{P,V}对的索引； 为了缓解在轨迹规划时产生局部最小值问题，将v进行反转操作vr＝-v，来构建不同方向的距离场，反向寻找在障碍物的基点pr，构成一对新的{pr,vr}对，从而对应生成了两条拓扑轨迹，之后将两条轨迹在平滑性、安全性和动态可行性之间权衡进行并行优化； 步骤4：碰撞惩罚函数设计 完成碰撞控制点替换后构建梯度信息，使得该梯度的大小严格的限制在正值的范围内，避免了梯度的数值为负的情况产生，更简单的进行碰撞惩罚的估计；控制点Qi对应的一个pv对碰撞成本的函数为： dij＝Qi-pijvij 其中，dthr为无人机飞行的安全距离阈值，若距离小于该阈值时，碰撞惩罚将开始快速升高，dij为控制点Qinew到对应pij的距离；评估每个Qi的碰撞成本应为所有对应的Np个pv对成本的累加，之后将所有控制点的成本累加即为总的碰撞成本Jc； 最后通过Jc对Qi进行求导获取梯度值；

如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术，可联系本专利的申请人或专利权人云南民族大学，其通讯地址为：650500 云南省昆明市呈贡区月华街2929号；或者联系龙图腾网官方客服，联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。

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