Segmented UAV Trajectory Optimization via Fifth-Order Polynomial Approximation and Analytical Optimal Control

2026

Полный текст Открытый доступ: Gold Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.48084/etasr.15905
Достоверность данных 70 средняя
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

This study aims to optimize the flight trajectory of Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) with given final conditions. An approach for constructing the optimal UAV trajectory through successive sections using a fifth-degree polynomial approximation is presented. A mathematical model is developed that considers the features of using local inertial coordinate systems on each trajectory section. A motion optimization method is proposed based on minimizing the quadratic functional that characterizes both the accuracy of reaching specified points and the energy cost for control. The solution to the optimization problem is obtained using the analytical design of the optimal controller. The analytical synthesis is novel and yields closed-form expressions for the optimal control on each segment, ensuring minimum-energy trajectories that meet the specified waypoints exactly. The proposed approach is validated through a practical example and MATLAB/Simulink simulation, demonstrating accurate and stable path-following by a UAV.