系统将一次巡检任务拆分为起飞悬停、进场、绕塔、退场和返航等阶段,并以阶段状态作为无人机放行和路径规划的约束。
这种划分使每次飞行都能对应到明确的任务节点,便于对轨迹、异常和最终结果进行回放。
LOW-ALTITUDE SWARM / RESEARCH 01
面向铁塔等施工目标,构建由多架无人机共同执行的结构化巡检任务。系统将进场、绕塔、局部避障、编队放行和返航建模为连续状态,并在名义航点不可达时,约束替代航点仍服务于原定巡检扇区与观察意图。

以下模块按任务执行顺序组织,从任务状态、空间分区到多机协同和验证边界,分别说明系统如何工作。
系统将一次巡检任务拆分为起飞悬停、进场、绕塔、退场和返航等阶段,并以阶段状态作为无人机放行和路径规划的约束。
这种划分使每次飞行都能对应到明确的任务节点,便于对轨迹、异常和最终结果进行回放。
无人机先由出生点飞向铁塔外侧的 ENTRY_GATE,不直接进入绕塔航点。
三架无人机到达过渡点并满足状态条件后,再按统一规则进入巡检区域,从而把进场路径与绕塔路径解耦。
以铁塔为中心将巡检环划分为八个 45° 扇区,每个扇区设置一个名义航点,标准参数为半径 12.5 m、巡检高度 3 m。
八个名义航点构成近似八边形的参考轨迹,用于保持巡检顺序和观察覆盖的一致性。
名义航点受障碍影响时,系统只在当前扇区生成候选点:角度围绕中心角进行 ±5°、±10°、±12° 调整,半径按 12.5 m、14.5 m、16.5 m 向外扩展。
候选点按净空、偏离程度、飞行距离、轨迹衔接和未知区域比例评分,优先选择安全且最接近原巡检意图的点。
三架无人机不在同一航点同时释放,而是按照约 67.5° 的相位间隔依次放行。
相位约束用于维持编队间距并降低同一区域内的路径冲突;当前仿真已覆盖三机独立进场、绕塔和返航流程。
正常情况下,EXIT_GATE 复用 ENTRY_GATE 坐标,使无人机从同一安全过渡点退出巡检环。
若出口点在退场时不可达,当前策略放弃该出口,由 EGO 局部规划返回起飞悬停点,而不是重新生成整套退场路径。
当前成果来自 Gazebo 静态障碍场景。训练环境采用 Mid360 模拟点云、Gazebo Ground Truth 位姿、EGO 与 Hector,以降低强化学习训练成本;FAST-LIO、PX4 和真实飞行数据属于后续高保真验证内容。
因此,页面中的 3 UAV、8 × 45°、12.5 m 和 67.5° 是当前任务配置与仿真结果,不代表真实飞行性能指标。