空間三維信息重構(gòu)與飛行器路徑規(guī)劃.pdf

1、基于傳感器信息的空間三維信息預(yù)測(cè)和飛行器航跡規(guī)劃，是飛行器規(guī)劃研究中重要的攻關(guān)課題。該課題不但給現(xiàn)有的航跡規(guī)劃提供了新的規(guī)劃模式，適應(yīng)了新型飛行器的高速高航時(shí)的特點(diǎn)，而且使飛行器實(shí)時(shí)規(guī)劃成為可能。本課題主要研究?jī)?nèi)容包括基于傳感器數(shù)據(jù)的空間信息三維信息預(yù)測(cè)和飛行器航跡規(guī)劃兩大主題。
　　三維信息預(yù)測(cè)，是通過(guò)對(duì)探測(cè)器三維空間探測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分層處理，以選取的最具代表性特征的某層（特征層）為處理數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)特征層矩陣和模板矩陣的相關(guān)性運(yùn)算，

2、經(jīng)過(guò)假設(shè)檢驗(yàn)，從中選取預(yù)報(bào)因子，從而構(gòu)建預(yù)測(cè)矩陣，并通過(guò)加權(quán)處理，最終預(yù)測(cè)未知區(qū)域的場(chǎng)信息，為飛行器路徑規(guī)劃提供前期數(shù)據(jù)依據(jù)，以此保證飛行器的最優(yōu)安全飛行。
　　基于空間三維數(shù)據(jù)的飛行器航跡規(guī)劃，包括基于移動(dòng)目標(biāo)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)航跡規(guī)劃、多機(jī)多目標(biāo)協(xié)同規(guī)劃以及非穩(wěn)態(tài)區(qū)域航跡的處理。在基于移動(dòng)目標(biāo)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)規(guī)劃中，本文通過(guò)分析A*算法和遺傳算法，改進(jìn)了A*搜索策略和基于地形匹配的遺傳算法，并應(yīng)用到航跡的地面規(guī)劃和空中實(shí)時(shí)修正中。而在多機(jī)多目標(biāo)

3、航跡規(guī)劃中，本文提出了區(qū)域數(shù)據(jù)重采樣和目標(biāo)點(diǎn)聚類(lèi)的組合預(yù)處理方法，并在詳細(xì)分析TSP算法的基礎(chǔ)上提出了基于干涉算子的TSP問(wèn)題求解模型。最后，本文提出了在非穩(wěn)態(tài)區(qū)域中的質(zhì)變模型理論，并提出了利用質(zhì)變模型的航跡平滑方法。
　　通過(guò)本課題的研究，筆者提出了新的空間環(huán)境預(yù)測(cè)算法和質(zhì)變模型、改進(jìn)了相關(guān)智能規(guī)劃算法，并成功應(yīng)用于飛行器航跡規(guī)劃中。實(shí)驗(yàn)證實(shí)，基于該空間環(huán)境預(yù)測(cè)算法的規(guī)劃策略極大的減少了飛行器航跡規(guī)劃的時(shí)間損耗，提高了飛行器規(guī)避