摘要:飞行器动态势场环境中,障碍物在状态转移时会引入时变势场梯度,形成混沌吸引域,增加了避障难度。而且,飞行器的欠驱动特性导致其运动学系统存在非完整约束,由此导致的混沌行为会使轨迹出现非平滑跃迁。故本研究提出基于迭代博弈反馈-势场蚁群算法的飞行器平滑轨迹避障控制方法。首先,构建飞行器运动学模型,并确定其动力学约束条件;然后,明确静态/动态障碍物,并设计引力场(目标吸引)和斥力场(障碍物排斥)函数,构造环境总势场函数,实现全局目标导向与局部避障间的动态平衡,突破混沌吸引域的拓扑限制,提高避障成功率;最后,在环境总势场函数限制下,从路径最短性、平滑性和安全性3个方面建立平滑轨迹避障控制目标函数,利用势场蚁群算法求解目标函数。当势场梯度突变或蚁群信息素分布不均时,路径易出现高频抖动,加剧飞行器动力学系统的混沌行为,影响轨迹平滑性。故本研究引入迭代博弈反馈机制平滑势场梯度变化,并通过优化信息素分布减少路径曲率突变,抑制飞行器动力学混沌行为,使轨迹收敛至稳定平滑解,获得能够满足轨迹平滑性与避障控制需求的飞行器最优轨迹。实验结果显示:应用该方法生成的飞行器轨迹可以与障碍物保持安全距离,飞行器避障成功率为100%,飞行器轨迹平滑度最大值可达到0.95。