無人機三維航跡規(guī)劃算法研究.pdf

1、隨著近些年來無人機在現(xiàn)代戰(zhàn)場上越來越廣泛的應用，無人機自主控制能力和任務遂行能力逐漸成為了研究熱點。無人機的三維航跡規(guī)劃是實現(xiàn)無人機自主控制的重要基礎，是保障無人機順利遂行軍事任務的關鍵環(huán)節(jié)。本文就無人機的三維航跡規(guī)劃問題展開研究，提出行之有效的航跡規(guī)劃算法。文章主要內容包括:
　　1.簡述無人機三維航跡規(guī)劃的研究意義和課題的研究現(xiàn)狀，分析了航跡規(guī)劃的基本規(guī)劃要素和當前主流的三維航跡規(guī)劃方法。
　　2.通過函數(shù)法構建原始三維

2、數(shù)字地形，采用坡度限制平滑和曲率限制平滑相結合的綜合平滑算法對原始地形進行平滑處理，建立無人機安全飛行曲面;詳細分析當前防空網的威脅源聯(lián)網情況，建立基于多個雷達威脅源的威脅聯(lián)網模型。
　　3.建立基于威脅代價和油耗代價的無人機飛行綜合代價函數(shù)模型，采用蟻群算法對威脅聯(lián)網下的無人機飛行航跡進行了仿真實驗。對基本蟻群算法存在的耗時長、易陷入局部最優(yōu)的缺點，提出了改進算法仿真，實驗結果顯示改進算法耗時較短且不會出現(xiàn)算法停滯現(xiàn)象，具有較為

3、明顯的改進效果。
　　4.針對全局航跡規(guī)劃無法應對突發(fā)情況的不足，研究了無人機在線航跡規(guī)劃問題?？紤]到在線規(guī)劃必須快速實時高效，本文采用人工勢場法結合改進蟻群算法對無人機進行有效的三維航跡實時規(guī)劃，以確保飛行安全。
　　5.就多任務節(jié)點無人機三維航跡規(guī)劃，論文分別針對已指定任務節(jié)點遍歷順序和未指定任務節(jié)點遍歷順序兩種情況進行了分析。對于已給定任務點遍歷順序的整體航跡規(guī)劃，對已知的相鄰任務點逐一采用改進蟻群算法以完成整體的航跡