题目：基于模糊控制的无人直升机自主避障方法研究

无人直升机可以悬停、垂直起飞和降落，并且具有任意方向飞行的特性，可以完成固定翼无人机难以完成的垂直起降、空中悬停等飞行功能，可以在相对而言较为狭小的空间中飞行，避免了像固定翼无人机对起飞/着陆场地的要求。这些独特的飞行特点使得无人直升机在军事和民用领域都有重要的应用价值，包括侦查、监视、搜救、测绘、航拍等。

对无人直升机而言，进行低空飞行是其独有的优势。然而由于近地面存在树木、山丘、建筑物等难以预知的障碍物，使得近地飞行的无人直升机面临各种毁灭性的灾难。即使是在较低速度下与环境中的物体发生碰撞，也会使飞行中的无人直升机失去控制、发生坠毁事故。

本文采取了一种全局规划和局部自主避障相结合的无人直升机路径控制方法，使得无人直升机的飞行过程具有一定的自主性，以应对未知的环境和路径跟踪误差带来的飞行安全隐患。使得无人直升机在地表进行安全飞行、并自主规避障碍物，这对于提高无人直升机的生存机率、扩大无人直升机的使用范围，具有重要的意义。

采用A*搜索算法进行全局规划，针对地形、已知障碍物的分布情况，综合考虑了无人直升机的飞行特性、任务需求等诸多因素，在无人直升机执行任务前通过离线计算的方式得到一条优化的可执行路径；在无人直升机的航线飞行过程中，采取了模糊控制的方法，通过机载的传感器可以实时采集待飞区域中障碍物与无人直升机的位置的相对关系，利用模糊控制的方法对无人直升机的预定飞行路径进行修正，避免无人直升机与空间中的障碍物发生碰撞，提高无人直升机的飞行安全性。

其中，利用模糊控制方法解决局部自主避障问题是本论文的研究重点。本文研究了无人直升机的飞行特性，设定了在不同的障碍物分布情况下的自主避障飞行策略。通过模糊控制的方法，将无人直升机的飞行模式、障碍物的分布情况作为输入量，并进行模糊化；模糊控制器中的模糊规则和模糊库采取了预先设定的符合无人直升机飞行特点的自主避障策略，设计模糊推理机完成模糊推理过程；最终采取去模糊化的方法，将推理得到的所有可行策略进行协调，得到最终的控制行为输出。

之后，本文也进行了一个模拟的模糊控制方法的仿真，通过无人直升机飞行动力学模型的建立、控制回路的设计、传感器模型的建立、障碍物模型的构建，将整个自主避障的飞行路径控制系统完整地串联了起来，最后通过数值仿真的形式对这种无人直升机自主避障方法进行了验证，确定了其可行性和有效性。

本文最后，本人总结了在进行这种自主避障方法研究过程中的心得体会，为后续研究工作的进行提供了一定的指导和方向。