无人机航路规划技术研究

admin · 发表于 2022-8-30 17:04:47

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自主航路规划功能是先进无人机智能的体现，是保障无人机更加有效的使用燃油等各种资源，更加有效的执行侦察、打击等作战任务的有效措施。为此，本文对无人机的作战过程和作战环境进行了分析，以雷达和地形为典型威胁进行了数学建模和简化，然后，利用蚁群算法和A*方法对单机航路规划进行了研究及仿真验证。主要内容如下：1、研究了典型无人机的作战过程与作战环境，选用具有隐身和远距奔袭突防的能力的先进无人机为研究对象，指明此时航路规划的主要威胁是以雷达为主体的联合防空系统，以及具有多分辨率特征的地形。同时，不同威胁都具有不确定性。2、对组网雷达威胁，重点采用以均匀分布为基础的简单描述方法和以指数分布为基础的复杂描述方法，建立起了相应的概率模型。对地形威胁，重点采用多叉树及其改进方法进行了数学建模和简化。3、采用改进的蚁群算法，实现了不同进入点的航路规划和不同威胁等级区域内的航路规划。4、对航路规划的层次结构进行了研究分析，以及基于A*方法的航路规划细节，在此基础上提出了多种改进方法。其中，对A*方法的单步迭代过程进行拓展，提出了适用于隐身飞机的离线航路规划方法；对A*方法的迭代过程进行改进，提出了适用于陌生环境下的实时在线航路规划方法；充分利用剪枝过程，提出了适用于实时在线航路重规划过程的局部快速实时A*方法；综合采用离线和在线的混合A*方法，提出了适用于多分辨率地形威胁条件下的实时在线航路重规划方法。

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