低可观测飞行器航迹规划方法研究

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随着计算机、自动化、信息技术的发展,现代飞行器技术发生了巨大的变化,昔日的模式已难以适应现代战争的需求,一种有效的解决途径就是采用航迹规划。为此本文研究了低可观测飞行器的航迹规划方法。首先,初步研究比较了主要的航迹规划算法,之后本文深入研究了A*算法,研究了航迹规划代价函数模型、数字地形模型、威胁模型、针对不同任务的基于数据链通信的A*算法,并进行了软件仿真。本文主要的研究内容和结果如下:(1)针对低可观测飞行器的飞行特点,研究了数字地形模型。研究了基于分形的随机地形生成算法,模拟山峰算法,并利用两种算法生成的模型叠加产生规划所需的数字模拟地形图。(2)研究威胁模型及确定代价函数。分析研究了地形威胁、雷达威胁、防空阵地威胁、禁飞区等,为代价函数参数的设定提供了依据。确定了A*算法在航迹规划中所需的代价函数,并进行优化,统一各参数数量级。(2)结合数据链通信的条件,改进基于A*算法的三维航迹规划算法。对数据链在航迹规划中的作用及通讯模型进行了初步研究,并研究了在数据链通信情况下的基于A*算法的离线、在线、针对移动目标、可重选目标的航迹规划方法。(4)提出了基于A*算法的多机协同规划方法。利用边执行边规划的这一特点,探索有限的规划空间,多机协同规划进展,利用附加机动、战术巡逻协调路程,最终达到协同目的,最后给出了具体算法。(5)设计开发基于VC与MATLAB混合编程的航迹规划仿真软件,并对各种不同任务进行了仿真实验,仿真结果证明了航迹规划方法的有效性。全文最后进行了总结并对需要进一步研究的问题和方向提出看法。
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