無人機(jī)自主飛行軌跡規(guī)劃問題(存儲(chǔ)版)
【正文】 ，設(shè)第 個(gè)雷達(dá)對目標(biāo)的探測概率為 ,系統(tǒng)的判斷規(guī)則為：當(dāng)有一個(gè)雷達(dá)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)時(shí)，認(rèn)為目標(biāo)存在。 圖 1 2點(diǎn)間有單個(gè)非安全區(qū)的情況(3) 起點(diǎn)與終點(diǎn)之間有多個(gè)非安全區(qū)遮擋如圖 2 所示，這種情況可以看作是若干次第(2)種情況的疊加，因此，只需作中間多個(gè)非安全區(qū)邊緣曲線的公切線作為路徑即可。首先確定目標(biāo)在某區(qū)域時(shí)，發(fā)射的電磁波能到達(dá)目標(biāo)的雷達(dá)站個(gè)數(shù) ，然后應(yīng)用上一步得到第 個(gè)雷達(dá)的探測概率 ，仿照二維情況，得到： (8) 空間中軌跡的規(guī)劃仿照二維情況確定飛機(jī)將飛躍的高度層，應(yīng)用相應(yīng)高度層上的概率分布設(shè)計(jì) xy 線路，再根據(jù)實(shí)際地形和飛機(jī)拐彎等機(jī)械性能對軌跡的要求進(jìn)行修正。圖 6 二維情況下的路徑 三維情況下的軌跡規(guī)劃假設(shè) km 及以下視為低地， km~ km 視為過渡地帶，1 km 及以上為高地。在這種情況下，只有通過仿真計(jì)算才能確定哪條路徑更優(yōu)。求得飛機(jī)相對雷達(dá)的方位角和仰角，就可對這一效應(yīng)產(chǎn)生的影響進(jìn)行修正。(a) 低空探測情況 (b) 過渡高度探測情況 (c) 高空探測情況圖 8 三維情況下的路徑規(guī)劃考慮根據(jù)飛機(jī)的轉(zhuǎn)彎性能(轉(zhuǎn)彎半徑不能過大)和實(shí)際地形情況確定其飛行高度，并對路線進(jìn)行修正，見圖 9。得到概率分布后，取頻率界限 ，得到安全區(qū)與非安全區(qū)的劃分，如圖 5 所示。在目標(biāo)高度不太高時(shí)，隨高度的上升而增加?？紤]到飛行起點(diǎn)與終點(diǎn)的相對位置關(guān)系，分以下 4 種情況討論：(1)起點(diǎn)與終點(diǎn)之間無遮擋2 點(diǎn)之間，直線最短，因此，2 點(diǎn)之間的直線段就是飛行軌跡。當(dāng)雷達(dá)參數(shù)、目標(biāo)環(huán)境確定后，作用距離的函數(shù)。（5）假設(shè)每個(gè)雷達(dá)之間不存在信息交流，即當(dāng)一個(gè)雷達(dá)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)時(shí)，不會(huì)通知其他雷達(dá)。（2）問題二要求把模型擴(kuò)展到三維空間，并同時(shí)考慮無人機(jī)的操作性能（主要考慮拐彎）和地形因素。問題3：試討論和分析上述模型的可行性，并做仿真分析。如果要實(shí)現(xiàn)無人駕駛飛機(jī)的自主飛行,那么就要求無人駕駛飛機(jī)具有相當(dāng)程度的飛行航跡規(guī)劃能力。問題二要求把模型擴(kuò)展到三維空間，并同時(shí)考慮無人機(jī)的操作性能（主要考慮拐彎）和地形因素。無人機(jī)自主飛行航跡規(guī)劃問題 摘要在分析無人機(jī)飛行軌跡問題的基礎(chǔ)上，建立二維、三維情況下的航跡規(guī)劃模型，求得在飛行高度安全的前提下無人機(jī)的最短飛行軌跡。確定一個(gè)概率界限，將區(qū)域劃分為安全區(qū)域與非安全區(qū)域，繼而在安全區(qū)域內(nèi)規(guī)劃無人機(jī)的最短飛行軌跡。眾所周知，“自主飛行”的能力是無人駕駛飛機(jī)所必須具有的。問題2：把模型擴(kuò)展到三維空間，并同時(shí)考慮無人機(jī)的操作性能（主要考慮拐彎）和地形因素。確定一個(gè)概率界限，將區(qū)域劃分為安全區(qū)域與非安全區(qū)域，繼而在安全區(qū)域內(nèi)規(guī)劃無人機(jī)的最短飛行軌跡。（4）假設(shè)每個(gè)雷達(dá)的作用方式完全一致，且無人機(jī)具有相同的雷達(dá)反射截面。 二維情況下的航跡規(guī)劃 單個(gè)雷達(dá)對目標(biāo)的探測概率假設(shè) 是某一規(guī)定的檢測概率，是信噪比[3]之值為時(shí)的探測距離值。所以，路線的確定可以簡化為在安全區(qū)域內(nèi)確定 2 點(diǎn)之間的最短路徑。然而在實(shí)戰(zhàn)中，為了簡化計(jì)算，通常采用空間分割法[6]，即對雷達(dá)上空的高度進(jìn)行分層，對于每一層取不同的常數(shù)來反映高度的變化，這也與地形的簡化一致，由此易得每一高度層
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