航跡規(guī)劃(帶詳細流程圖及源程序)(編輯修改稿)
2024-11-26 13:04 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 數(shù)提出了 相應 的改進方法：首先，基于降落傘形搜索域的變步長航跡點搜索，可以提高搜索效率且使搜索方向更加明確；第二，帶有威脅信息并歸一化后的代價函數(shù)，將環(huán)境的威脅考慮了進去并且與距離信息進行了歸一化處理，使得航跡更趨近于最優(yōu)航跡并且滿足可飛行性。通過 Matlab 仿真進行試驗，其結(jié)果表明應用改進后的 A*算法可以得到一條滿意的安全航跡。應用改進 A*算法可以提高算法的搜索效率，并且考慮進了威脅要素使得所得的航跡點更加準確。 航跡規(guī)劃是無人飛行武器作戰(zhàn)中極其重要的問題之一。所謂航跡規(guī)劃是指：在綜合考慮無人飛行器到達時間、燃料消耗、威脅以及飛行區(qū)域等因素的前提下，為飛行器規(guī)劃出一條最優(yōu)，或者是最滿意的飛行航跡，以保證圓滿完成飛行任務。本文所指的應用對象具 體為無如有不明白之處，歡迎咨詢。電話： 13466410772 ： 1909697267 人飛行器或無人機（ UAV）。 （ 3）利用 A*算法 進行 無人機航跡規(guī)劃 ：我的問題建模 、搜索空間的形成 、代價函數(shù)計算、流程圖設計以及仿真與結(jié)果分析過程 ? 問題建模 無人機 U=(x,y,z,L)。其中 L 表示 無人機的最大飛行半徑。任務集合 T =(x,y,z,V)。其中 V 任務價值，即任務的主要程度。雷達威脅W={w1,w2,w3,?? },wk=(xk,yk,zk,rk,Rk)。rk表示雷達嚴重威脅半徑， Rk 表示雷達的最遠威脅半徑。障礙威脅參數(shù)設定為： [(x1,x2),(y1,y2)]。即x1xx2,y1yy2 用障礙區(qū)域的橫縱坐標的取值范圍來表示。 ? 搜索空間的形成 對于特定的按某一速度飛行的 無人機 而言，其轉(zhuǎn)彎半徑可以認為是定值，在確定了搜索步長后， 無人機 能夠偏離速度方向的最大角度(即最大轉(zhuǎn)彎角 )是確定的。所以在 無人機 搜索下一導航點的過程中，搜索空間是以速度方向為對稱軸的球面的一部分，如圖 1 所示。這種導航點搜索方法是一種基于搜索步長與轉(zhuǎn)彎半徑相結(jié)合的方法，充分考慮到 無人機 的飛行性能，從而保證了規(guī)劃出的航跡是一條可飛航跡。 如有不明白之處，歡迎咨詢。電話： 13466410772 ： 1909697267 圖 1 搜索空間示意圖 The schematic diagram of the search space ? 航跡 規(guī)劃過程中代價計算 代價函數(shù)或者成本函數(shù)是尋優(yōu)的性能指標，最優(yōu)航跡就是使代價函數(shù)累計最小的航跡。代價函數(shù)的建立要考慮到雷達、地形、障礙、時間及航程等因素，直接關(guān)系到最優(yōu)航跡的性能。本文考慮的威脅有：雷達威脅 W ，距離威脅 L ，時間威脅 T 以及障礙威脅 Z 。對 于雷達威脅的描述，除了其 x 、 y 、 z 三個坐標參數(shù)外，我們引入另外兩個參數(shù)來表示其威脅大?。簢乐赝{半徑 r 與威脅半徑 R 。嚴重威脅半徑 r表示，若 無人機 進入雷達的嚴重威脅半徑區(qū)，其威脅值會 很大，這時我們采取措施（如增加雷達威脅權(quán)重值）盡快避免這種情況的持續(xù)。威脅半徑 R 表示，雷達所能探測的最遠距離。對于雷達威脅的取值范圍問題，我們規(guī)定，當 無人機 i 與雷達 j 距離 l 雷達嚴重威脅半徑 r 時，雷達威脅的取值范圍為 1~p ；當雷達嚴重威脅半徑 r 無人機 i 與雷達j 距離 l 雷達威脅半徑 R 時 ,雷達威脅的取值范圍為 pq~ ；當 無人機 i與雷達 j 距離 l 雷達威脅半徑 R 時 ,雷達威
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