無人飛行器自主航路規(guī)劃技術(shù)及仿真研究.pdf

1、在未知環(huán)境下無人飛行器能自適應(yīng)地在線實(shí)時(shí)航路規(guī)劃是無人飛行器研究領(lǐng)域的重要研究內(nèi)容,在無人飛行器實(shí)際飛行環(huán)境中,不可能完全準(zhǔn)確的先驗(yàn)得到全局環(huán)境信息,因此在離線的情況下是無法得到有效的全局規(guī)劃航路,無人飛行器的傳感器所傳感范圍是非常有限的,達(dá)不到全局視野,所以航路規(guī)劃只能采用實(shí)時(shí)探測得到的局部環(huán)境信息。本文借鑒了預(yù)測理論和人工智能決策的方法,有效地結(jié)合了滾動優(yōu)化和反饋機(jī)制設(shè)計(jì)出一種無人飛行器自主航路規(guī)劃方法,不僅確保了全局航路的最優(yōu)性,

2、而且保證局部航路實(shí)時(shí)規(guī)避障礙物,使無人飛行器能更好地適應(yīng)環(huán)境的變化。所以這一研究成果在無人飛行器作戰(zhàn)環(huán)境下將會起到突出的作用。
　　 文中首先對航路規(guī)劃的應(yīng)用背景、發(fā)展現(xiàn)狀和關(guān)鍵技術(shù)做了簡要闡述,之后對影響航路規(guī)劃的威脅因素和飛行器自身的約束條件進(jìn)行了分析及建模,引入了雷達(dá)威脅建模,為在航路規(guī)劃算法中考慮威脅因素奠定了基礎(chǔ);隨后對基于粒子群優(yōu)化算法的無人飛行器全局航路規(guī)劃方法進(jìn)行仿真研究,并設(shè)計(jì)了一種基于探測窗口的無人飛行器局部

3、航路規(guī)劃方法。該方法是以飛行器自身的機(jī)載探測傳感器為探測窗口進(jìn)行無人飛行器飛行環(huán)境的實(shí)時(shí)探測,將環(huán)境信息不斷更新和動態(tài)障礙物的運(yùn)動趨勢預(yù)測,進(jìn)行障礙物的規(guī)避完成局部動態(tài)的航路規(guī)劃。
　　 本文的關(guān)鍵在于提出一種能夠達(dá)到安全規(guī)避和航路最優(yōu)兼顧效果的無人飛行器自主航路規(guī)劃的方法。運(yùn)用全局與局部權(quán)衡策略將基于粒子群優(yōu)化算法的全局航路規(guī)劃方法和基于探測窗口的局部航路規(guī)劃方法合理的結(jié)合起來,通過參考決策因素做出繞回原參考航路上還是放棄原參