視景導(dǎo)航中威脅區(qū)域預(yù)警研究.pdf

1、隨著航空技術(shù)和信息技術(shù)的飛速發(fā)展，飛機(jī)在現(xiàn)代軍事任務(wù)中的地位日益重要。針對(duì)陸軍和空軍航空兵的作戰(zhàn)、救援等任務(wù)需求，以提升直升機(jī)等航空器在低能見(jiàn)度、復(fù)雜戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境中態(tài)勢(shì)感知和執(zhí)行多樣化軍事任務(wù)的能力為牽引，本文研究了對(duì)不規(guī)則威脅區(qū)域的建模、告警與航跡規(guī)避技術(shù)。
　　針對(duì)威脅區(qū)域的不規(guī)則性對(duì)威脅區(qū)域的告警與航跡規(guī)避造成的困難，本文基于三角網(wǎng)格體素化構(gòu)建威脅區(qū)域的體素模型，首先通過(guò)三角形劃分的方法實(shí)現(xiàn)了威脅區(qū)域的表面體素化，其次利用種子填

2、充算法實(shí)現(xiàn)了威脅區(qū)域的實(shí)體體素化。利用體素模型的規(guī)則性和空間定位功能，避免了大量的相交檢測(cè)以及對(duì)凹多面體碰撞檢測(cè)錯(cuò)誤的不足。
　　本文基于SOC方法對(duì)威脅區(qū)域告警閾值的設(shè)定進(jìn)行研究，通過(guò)建立垂直方向和水平方向的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，運(yùn)用SOC曲線和蒙特卡洛仿真得到不同垂直下降率下不同前視距離處的告警高度閾值。充分考慮了前視距離對(duì)告警閾值的影響，改進(jìn)了傳統(tǒng)告警閾值設(shè)置僅依據(jù)垂直下降率的局限性；將告警閾值與傳統(tǒng)二維威脅圖結(jié)合，改進(jìn)了傳統(tǒng)的告警設(shè)

3、計(jì)，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)二維威脅圖僅依靠威脅區(qū)域與飛機(jī)的高度差展示威脅程度的不足。
　　本文基于威脅區(qū)域的體素化模型研究了對(duì)不規(guī)則威脅區(qū)域的航跡規(guī)避算法。首先分析了威脅規(guī)避航跡重規(guī)劃的問(wèn)題，其次建立了三維航跡重規(guī)劃的模型，綜合考慮了飛機(jī)的性能約束、威脅概率模型；最后提出了一種基于變步長(zhǎng)的稀疏A*航跡規(guī)避算法，在威脅區(qū)域內(nèi)部與外部用不同步長(zhǎng)進(jìn)行節(jié)點(diǎn)擴(kuò)展，既保證了航跡重規(guī)劃的效率，又能為飛機(jī)規(guī)劃出一條滿意的航跡。
　　最后，本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)