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龙图腾网获悉北京理工大学申请的专利一种基于辐射场的四旋翼无人机的运动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：CN118795904B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-19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：202410776082.2，技术领域涉及：G05D1/46；该发明授权一种基于辐射场的四旋翼无人机的运动规划方法是由李震;刘宇航;刘海阔;刘燕闽;黄一典;张雨航设计研发完成，并于2024-06-17向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于辐射场的四旋翼无人机的运动规划方法在说明书摘要公布了：本发明属于无人机运动规划技术领域，具体涉及一种基于辐射场的四旋翼无人机的运动规划方法。本发明方法能够使得无人机具备自适应学习能力的环境感知功能，应用3DGaussianSplatting方法生成信息更加丰富的精细地图，使得无人机能够在复杂环境中更好地获取环境信息。而且，本发明的路径规划算法利用状态方程的扩展方式与最小值原理设计的启发式函数，提高了路径搜索的精度与质量，进一步提高搜索路径的最优性，同时输出符合动力学要求的路径降低了轨迹优化的负担。再者，本发明的轨迹规划采样B样条曲线进行简洁的代价设计，充分利用地图的障碍占据与梯度信息，并设计了时间重分配策略保证轨迹的可执行性。基于以上设计，提高了无人机运动规划的环境适应性、可靠性和鲁棒性。

本发明授权一种基于辐射场的四旋翼无人机的运动规划方法在权利要求书中公布了：1.一种基于辐射场的四旋翼无人机的运动规划方法，其特征在于该方法的步骤包括： S1，使用无人机上的相机对环境障碍物进行成像，得到相机图像，并根据得到的相机图像和相机参数对无人机进行实时定位，得到无人机的实时位置，再根据相机图像、相机参数以及无人机的实时位置实时建立环境地图； S2，以无人机当前位置为出发点，在步骤S1得到的环境地图获得出发点与目标点的初始路径； S3，对步骤S2得到的初始路径进行实时优化，得到优化后的飞行轨迹； S4、对步骤S3得到的优化后的飞行轨迹中无人机的速度和加速度进行实时判断，当无人机的速度或加速度超出设定阈值，对超出无人机可执行速度、加速度进行时间重分配策略，拉长飞行时间，使得无人机能够按时完成飞行任务，当无人机的速度和加速度均未超出设定阈值，则无人机按照优化后的飞行轨迹飞行，直至到达目标点； 所述步骤S2中，获得初始路径方法为： 步骤1，将出发点加入到待处理节点集合中； 步骤2，判断待处理节点集合中是否仍存在待处理节点； 若待处理节点集合中仍存在待处理节点，则取待处理集合中代价最低的点作为当前节点，判断当前节点是否在目标点为中心的距离阈值范围内，若在，则执行步骤6；反之执行步骤3； 若待处理节点集合中不存在待处理节点，则停止路径寻找； 步骤3，以当前状态为初始值，利用状态空间方程，针对给定的离散控制输入，根据状态传递方程获得符合动力学的扩展节点，将扩展节点存入当前节点的扩展点集合中； 步骤4，对扩展点集合中的各个待选节点进行当前代价计算，判断待选节点是否已经存在于待处理节点集合中且能够到达； 若不可到达，则跳过这个待选节点； 若待选节点已经存在于待处理节点集合中且能够到达，则计算从步骤2中当前节点到达这个待选节点的代价，并与待处理节点集合中已经存在的表示相同位置的待选节点的代价进行比较，将当前代价更下小的待选节点保留在待处理节点集合中； 若待选节点不在待处理节点集合中且能够到达，直接计算它的当前代价； 步骤5，利用庞特里亚金最小值原理求解最优控制问题来构造启发式函数，计算扩展点集合内各个待选节点的启发式代价，然后返回步骤2； 步骤6，输出路径规划所得的初始路径； 所述步骤S3中，对初始路径进行实时优化的方法为： 步骤一、采用B样条曲线拟合初始路径； 步骤二、利用控制点构造考虑光滑性、碰撞安全性、动力学可行性的非线性优化问题； 步骤三、利用非线性优化求解器求解步骤二所构建的非线性优化问题； 步骤四、判断优化后的轨迹是否与障碍物相交； 若轨迹与障碍物没有相交，则轨迹规划输出可行轨迹； 若轨迹与障碍物有相交，则执行步骤S2重新进行运动规划。

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