視景仿真技術(shù)在無(wú)人機(jī)任務(wù)規(guī)劃中的應(yīng)用與研究.pdf

1、無(wú)人機(jī)環(huán)境適應(yīng)能力更強(qiáng)，在各種危險(xiǎn)的飛行環(huán)境中無(wú)人機(jī)能有效的替代有人機(jī)執(zhí)行任務(wù)，同時(shí)無(wú)人機(jī)還具有油耗少，滯空時(shí)間長(zhǎng)，地面飛行員能隨時(shí)輪換等特點(diǎn)，所以無(wú)人機(jī)能長(zhǎng)時(shí)間在空中執(zhí)行任務(wù)，替代有人機(jī)執(zhí)行測(cè)繪、大區(qū)域巡查等枯燥且耗時(shí)的任務(wù)。
　　正是由于無(wú)人機(jī)具有這些眾多的優(yōu)勢(shì)，因此無(wú)人機(jī)的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，在執(zhí)行任務(wù)的過(guò)程中也面臨著更加復(fù)雜和危險(xiǎn)的飛行環(huán)境。目前無(wú)人機(jī)的飛行軌跡和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，以及無(wú)人機(jī)的規(guī)劃航路，都是通過(guò)單調(diào)的數(shù)據(jù)和簡(jiǎn)單的平面

2、繪圖來(lái)進(jìn)行表示。該表示方法不能直觀的反應(yīng)出整個(gè)飛行狀態(tài)，對(duì)規(guī)劃的新航路的整個(gè)立體剖面，以及規(guī)劃航路與地形之間的關(guān)系、規(guī)劃航路與威脅區(qū)域之間的關(guān)系、規(guī)劃航路是否在測(cè)控系統(tǒng)的有效范圍之內(nèi)、規(guī)劃航路上載荷能否有效的執(zhí)行任務(wù)等重要信息都不能進(jìn)行直觀有效的展示給操作人員。因此現(xiàn)階段的航路規(guī)劃系統(tǒng)不夠直觀有效，所規(guī)劃的航路給飛行安全帶來(lái)極大的隱患。
　　本文利用視景仿真軟件基礎(chǔ)平臺(tái)，搭建了在無(wú)人機(jī)地面控制站上使用的無(wú)人機(jī)視景仿真軟件。該系統(tǒng)利

3、用飛機(jī)實(shí)時(shí)下傳的測(cè)控?cái)?shù)據(jù)、無(wú)人機(jī)系統(tǒng)固有的性能參數(shù)、載荷參數(shù)、已知的地形地貌、已知的威脅區(qū)域等，用三維圖形化和可交互的方式，對(duì)無(wú)人機(jī)的飛行全過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)狀態(tài)顯示。對(duì)無(wú)人機(jī)的飛行姿態(tài)、飛行軌跡、飛行區(qū)域、空中監(jiān)視范圍、所處區(qū)域地形情況、飛行環(huán)境的威脅區(qū)域，測(cè)控系統(tǒng)的有效通信范圍等進(jìn)行三維全方位的展示。
　　該系統(tǒng)在以上三維顯示的基礎(chǔ)上，又實(shí)現(xiàn)了在視景仿真軟件中任務(wù)規(guī)劃的功能，規(guī)劃后的結(jié)果能在視景仿真軟件中立體的顯示給地面控制人員。該

4、系統(tǒng)能對(duì)規(guī)劃的飛行航路進(jìn)行預(yù)先的碰撞檢測(cè)、對(duì)規(guī)劃航路進(jìn)入威脅區(qū)域進(jìn)行預(yù)警、對(duì)在規(guī)劃航路上載荷設(shè)備能否完成任務(wù)進(jìn)行提示、對(duì)在規(guī)劃航路上飛行燃油是否足夠進(jìn)行告警、對(duì)規(guī)劃航路是否超過(guò)測(cè)控有效范圍進(jìn)行提示。該系統(tǒng)具有了以上功能并直觀的顯示給操作人員，為無(wú)人機(jī)航路規(guī)劃提供了有效的保證。
　　本文對(duì)開(kāi)發(fā)整套無(wú)人機(jī)視景仿真軟件提出了總體方案。首先對(duì)視景仿真軟件的框架進(jìn)行搭建，對(duì)開(kāi)發(fā)的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行了研究，實(shí)現(xiàn)了三維場(chǎng)景、飛行器狀態(tài)的實(shí)時(shí)顯示，并實(shí)