無人機(jī)航跡規(guī)劃及導(dǎo)航系統(tǒng)的研究.pdf

1、無人機(jī)以其優(yōu)越的作戰(zhàn)性能,近年來在戰(zhàn)場中獲得了廣泛的應(yīng)用,隨著戰(zhàn)爭環(huán)境日趨復(fù)雜,人們對無人機(jī)系統(tǒng)的要求也越來越高,各國均投入了巨大的財(cái)力致力于無人機(jī)的相關(guān)研究。其中,無人機(jī)航跡規(guī)劃系統(tǒng)和導(dǎo)航系統(tǒng)是無人機(jī)作戰(zhàn)的重要基礎(chǔ),是實(shí)現(xiàn)無人機(jī)安全快速執(zhí)行飛行作戰(zhàn)任務(wù)的重要保障。本文對于無人機(jī)航跡規(guī)劃系統(tǒng)和導(dǎo)航系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)問題進(jìn)行了初步研究。
　　首先,本文對無人機(jī)系統(tǒng)的兩個(gè)重要子系統(tǒng)即無人機(jī)航跡規(guī)劃系統(tǒng)和導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行了初步研究,分別建立了

2、無人機(jī)航跡規(guī)劃系統(tǒng)和導(dǎo)航系統(tǒng)的模型,并從結(jié)構(gòu)上詳細(xì)分析了各系統(tǒng)內(nèi)部模塊之間的關(guān)系及功能,初步提出了無人機(jī)航跡評價(jià)條件和無人機(jī)導(dǎo)航參考坐標(biāo)系。
　　其次,本文從理論上,詳細(xì)研究了無人機(jī)的航跡規(guī)劃算法和導(dǎo)航系統(tǒng)的原理以及關(guān)鍵問題,針對航跡規(guī)劃中的二維和三維搜索空間以及模型,分析各航跡規(guī)劃算法的特點(diǎn),并提出基于粒子群算法和蟻群算法的融合算法,通過 MATLAB仿真研究表明,該融合算法在航跡規(guī)劃中能夠快速收斂得到全局最優(yōu)解;另外,針對無人

3、機(jī)捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng),本文重點(diǎn)研究姿態(tài)的捷聯(lián)慣導(dǎo)解算算法。
　　最后,本文設(shè)計(jì)基于慣性導(dǎo)航的半實(shí)物仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),用來驗(yàn)證航跡規(guī)劃算法的性能。該系統(tǒng)的上位機(jī)基于可視化飛行模擬軟件,用來觀察航跡規(guī)劃算法的規(guī)劃結(jié)果,下位機(jī)基于DSP控制的轉(zhuǎn)臺,用來實(shí)現(xiàn)航跡規(guī)劃算法的控制結(jié)果。同時(shí),該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了上位機(jī)和下位機(jī)的雙向通信,通過上位機(jī)到下位機(jī)的通信,可以將航跡規(guī)劃算法的結(jié)果輸入DSP;通過下位機(jī)到上位機(jī)的通信,可以將附著在轉(zhuǎn)臺上的導(dǎo)航系統(tǒng)的測量