多飛行器協(xié)同航跡規(guī)劃算法研究.pdf

1、航跡規(guī)劃是一項實現(xiàn)無人飛行器自動導航的關鍵技術。在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中，作戰(zhàn)環(huán)境日益復雜，各種防空系統(tǒng)的性能日益提高，要實施對作戰(zhàn)目標的有效打擊，依靠一架飛行器單獨執(zhí)行并成功完成任務的概率越來越小。一方面，單架飛行器的攻擊力有限；另一方面，單架飛行器被摧毀會造成整個任務的失敗。所以，通過多個飛行器協(xié)同攻擊目標是未來無人飛行器作戰(zhàn)的必然選擇。
　　目前，國內(nèi)外對單航跡規(guī)劃的研究已經(jīng)比較成熟，多航跡協(xié)同規(guī)劃方面的研究則相對較少?，F(xiàn)有的航跡規(guī)劃方

2、法有基于路徑搜索的方法、基于進化計算的方法，以及數(shù)學優(yōu)化方法，等等。這些方法在實際應用中存在著組合爆炸或算法收斂時間不確定的問題。
　　由于飛行器種類眾多，不同類型的飛行器，其機動性能和任務需求有著很大的區(qū)別，對飛行航跡的要求不同，所以本文將主要針對巡航導彈這一類型的飛行器的多航跡協(xié)同規(guī)劃算法進行研究。
　　本文首先對多航跡規(guī)劃問題進行建模，分別從規(guī)劃空間、航跡表示、約束條件和航跡代價四個方面進行了研究。
　　其次，研

3、究了多目標分配的方法，設計了一種通過建立攻擊評估矩陣將目標分配問題轉(zhuǎn)化成最小權二分匹配問題的方法。
　　然后，研究了三維環(huán)境下使用稀疏 A*算法進行單航跡規(guī)劃的方法，設計了基于航跡長度和威脅值大小的航跡代價計算函數(shù)，并在不同的地形環(huán)境下分別進行了實驗仿真。
　　最后，為解決多航跡規(guī)劃中的避撞與協(xié)同問題，提出一種三維環(huán)境下的多航跡協(xié)同規(guī)劃方法。該方法設計了一種規(guī)劃框架，分別在航跡搜索前與搜索過程中考慮多航跡的協(xié)同問題。在航跡搜