基于拓扑同伦的模型预测控制无人机路径规划方法及系统

本发明提供了基于拓扑同伦的模型预测控制无人机路径规划方法，属于无人机导航领域，包括基于可见性概率路线图方法构建拓扑图，生成拓扑图上多个不同的初始路径；将每个初始路径转换为拓扑图上等价的更短路径；通过B样条轨迹优化模型对更短路径进行优化，生成多个参考路径；构建模型预测控制约束模型，以最小化参考路径的跟踪误差、控制力、最终位置误差和控制变化量为目标，对参考路径进行跟踪优化，得到一条可行路径；通过无人机动力学约束模型将可行路径转化为无人机所需的姿态控制和飞行推力；还提供了无人机路径规划系统；拓扑路径规划与模型预测控制结合，保证无人机在路径规划过程中的安全性，提高无人机路径规划的鲁棒性、灵活性。