無人機(jī)自主飛行軌跡規(guī)劃問題-全文預(yù)覽
【正文】 想如下：（1）對(duì)于問題一，在二維空間下，確定單個(gè)雷達(dá)對(duì)區(qū)域內(nèi)目標(biāo)的發(fā)現(xiàn)概率，然后按照信息融合的原則給出整個(gè)雷達(dá)系統(tǒng)對(duì)區(qū)域內(nèi)目標(biāo)的發(fā)現(xiàn)概率。此外，按照實(shí)現(xiàn)功能可以劃分為離線靜態(tài)航跡預(yù)規(guī)劃和在線動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)航跡規(guī)劃。具體問題如下：問題1：忽略地形和無人機(jī)操作性能等因素的影響，綜合考慮敵方威脅情況、無人機(jī)航程等因素，基于二維平面建立單機(jī)單目標(biāo)的航跡規(guī)劃模型。它往往指單機(jī)在初始位置、終止位置和一些目標(biāo)任務(wù)結(jié)點(diǎn)確定之后的航跡規(guī)劃問題,其基本功能是根據(jù)無人機(jī)的性能和飛經(jīng)的地理環(huán)境、威脅環(huán)境等因素,對(duì)已知的目標(biāo)規(guī)劃提出滿足要求的航跡,以便在實(shí)際飛行時(shí)可以根據(jù)需要進(jìn)行實(shí)時(shí)的局部修改。特別是精確制導(dǎo)武器技術(shù)的發(fā)展，又使它成為搭載這種武器的理想平臺(tái)。空間分割法指的是根據(jù)目標(biāo)距離雷達(dá)的高度不同，將二維模型擴(kuò)展到不同高度層上，規(guī)劃平面的飛行軌跡，最后在確保飛行高度安全的前提下，根據(jù)實(shí)際地形情況和無人機(jī)的操作性能對(duì)二維軌跡進(jìn)行修正，并擴(kuò)展得到三維飛行軌跡。對(duì)于問題一，在二維空間下，確定單個(gè)雷達(dá)對(duì)區(qū)域內(nèi)目標(biāo)的發(fā)現(xiàn)概率，然后按照信息融合的原則給出整個(gè)雷達(dá)系統(tǒng)對(duì)區(qū)域內(nèi)目標(biāo)的發(fā)現(xiàn)概率。通過設(shè)計(jì)具體的仿真環(huán)境，對(duì)不同維數(shù)情況下的航跡分別進(jìn)行求解和分析，驗(yàn)證了模型的合理性。作出模型的基本假設(shè)，根據(jù)維數(shù)給出目標(biāo)探測(cè)概率的計(jì)算過程以及最短航跡的規(guī)劃思路。其算法可分為可行性方向算法，通用動(dòng)態(tài)算法及實(shí)時(shí)優(yōu)化算法[1]。在三維情況下，假設(shè)無人機(jī)的飛行基本是沿著地勢(shì)，可以將地形的簡化與雷達(dá)系統(tǒng)探測(cè)概率的空間分割法統(tǒng)一起來，以便簡化模型的計(jì)算。隨著無人機(jī)平臺(tái)技術(shù)和機(jī)載遙感技術(shù)的不斷發(fā)展，它的軍事應(yīng)用范圍已經(jīng)得到大大的擴(kuò)展，并且這種擴(kuò)展還將持續(xù)下去，如通信中繼、軍事測(cè)繪、電子對(duì)抗、信息攻擊等。無人機(jī)的航跡規(guī)劃是指其為了圓滿完成任務(wù)而作的計(jì)劃。數(shù)字地圖可以做適當(dāng)?shù)暮喕热缈梢园训匦谓品譃槿N：高地，低地以及過渡地帶。二、無人機(jī)自主飛行軌跡問題的分析和研究根據(jù)執(zhí)行任務(wù)飛機(jī)性能的不同，航跡規(guī)劃可以分為攻擊無人機(jī)航跡規(guī)劃及偵查無人機(jī)航跡規(guī)劃；根據(jù)規(guī)模的不同，可以分為單機(jī)及多機(jī)協(xié)同編隊(duì)航跡規(guī)劃；根據(jù)飛行環(huán)境的不同，可以分為確定環(huán)境及不確定環(huán)境航跡規(guī)劃。這里有一個(gè)無人機(jī)的安全問題，即無人機(jī)盡可能飛越被發(fā)現(xiàn)概率低的區(qū)域，而且盡可能使航程短。在三維情況下，假設(shè)無人機(jī)的飛行基本是沿著地勢(shì)，可以將地形的簡化與雷達(dá)系統(tǒng)探測(cè)概率的空間分割法統(tǒng)一起來，以便簡化模型的計(jì)算。（2）假設(shè)無人機(jī)的活動(dòng)范圍為題目中所述的20km20km的區(qū)域。（6）假設(shè)無人機(jī)在執(zhí)行任務(wù)的過程中不會(huì)出現(xiàn)故障。(2)忽略雷達(dá)的虛警概率[2]，即認(rèn)為其虛警概率為 0。因此，使用同一雷達(dá)檢測(cè)給定目標(biāo)時(shí)，不同探測(cè)概率[4]的作用距離之間的關(guān)系為: (1) (2)其中，為虛警概率，其范圍通常在 之間，發(fā)現(xiàn)概率可忽略不計(jì)。在地圖范圍較小的情況下，目標(biāo)位于地圖的任何位置都不能脫離任何一個(gè)雷達(dá)的探測(cè)范圍，因此，位于地圖中處的目標(biāo)被發(fā)現(xiàn)的概率為： （7）其中，；為目標(biāo)與第 個(gè)雷達(dá)站
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