检索结果-内蒙古大学图书馆

电讯技术 2020年第11期60卷 1336-1341页

作者：刘然王博李彭伟北京市信息技术研究所北京100094 中国电子科技集团公司第二十八研究所南京210001

针对联合侦察筹划中任务规划阶段机动侦察平台阵位与路线确定困难的问题,提出了一种基于粒子群优化-稀疏A星(Particle Swarm Optimization—Sparse A-star,PSO-SAS)算法的规划方法。该方法综合考虑侦察装备机动性能以及敌火力威胁、地... 详细信息

针对联合侦察筹划中任务规划阶段机动侦察平台阵位与路线确定困难的问题,提出了一种基于粒子群优化-稀疏A星(Particle Swarm Optimization—Sparse A-star,PSO-SAS)算法的规划方法。该方法综合考虑侦察装备机动性能以及敌火力威胁、地形等因素,在侦察阵位规划上,建立了阵位综合评估模型,并利用粒子群算法进行阵位寻优;在路线规划上,采用稀疏A*算法进行航迹规划,通过将机动性能、安全距离、路程等约束引入搜索过程,缩短最优路线的计算时间。仿真试验验证了所提方法生成的侦察阵位和路线能够满足侦察任务要求。

关键词：联合作战侦察筹划任务规划粒子群优化稀疏A星算法

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无人机三维航迹规划与可视化仿真

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火力与指挥控制 2011年第7期36卷 72-74页

作者：刘海桥马东立北京航空航天大学无人驾驶飞行器设计研究所北京100083

结合无人机的机动能力限制条件,研究了基于稀疏A*算法的无人机三维航迹规划。该算法有效修剪了搜索空间中的无用节点,缩短了航迹搜索时间。在搜索过程中,充分利用了三维地形信息,使算法生成的航迹能够自动回避地形和雷达威胁。最后通过... 详细信息

结合无人机的机动能力限制条件,研究了基于稀疏A*算法的无人机三维航迹规划。该算法有效修剪了搜索空间中的无用节点,缩短了航迹搜索时间。在搜索过程中,充分利用了三维地形信息,使算法生成的航迹能够自动回避地形和雷达威胁。最后通过三维航迹的可视化仿真,对生成的航迹进行了验证。

关键词：稀疏A*算法三维航迹规划可视化仿真

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高超声速巡航飞行器在线航迹规划方法

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计算机测量与控制 2009年第9期17卷 1756-1758页

作者：董建中黄攀峰孟中杰沈海冰西北工业大学航天学院智能机器人研究中心陕西西安710072

为解决弹载计算机内存小、运算速度慢与在线航迹规划内存需求大、实时性要求高之间的矛盾,给出了基于高速DSP的高超声速飞行器在线航迹规划方案。介绍了一种实时航迹规划策略,设计了基于ADSP21364的在线航迹规划器,提出了改进的稀疏A*算... 详细信息

为解决弹载计算机内存小、运算速度慢与在线航迹规划内存需求大、实时性要求高之间的矛盾,给出了基于高速DSP的高超声速飞行器在线航迹规划方案。介绍了一种实时航迹规划策略,设计了基于ADSP21364的在线航迹规划器,提出了改进的稀疏A*算法,最后进行了地面模拟飞行试验。仿真结果表明,设计的规划策略和规划算法能够在现有硬件基础上避开各种新威胁,生成一条当前最优/次优的航迹,并且规划稳定性好、成功率高。

关键词：高超声速巡航飞行器在线航迹规划稀疏A*算法变步长 DSP

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多旋翼无人机航迹规划与监控研究

多旋翼无人机航迹规划与监控研究

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作者：马艳东南大学

学位级别：硕士

多旋翼无人机具有可垂直起降、机动性强、结构简单、成本较低、安全性高等优点,在军事侦察、气象勘测、抢险救灾、管道探测等方面具有重大的实用价值和广阔的发展前景。本文就航迹规划与监控系统中关键的问题开展深入的研究,目标是开发... 详细信息

多旋翼无人机具有可垂直起降、机动性强、结构简单、成本较低、安全性高等优点,在军事侦察、气象勘测、抢险救灾、管道探测等方面具有重大的实用价值和广阔的发展前景。本文就航迹规划与监控系统中关键的问题开展深入的研究,目标是开发一套具备航迹规划、视景显示和状态监测功能的地面监控系统。借鉴国内外知名的研究成果,并结合主流的技术,确定了研究思路：首先利用地形模拟和威胁建模的方法构建飞行环境,并在此基础之上,分别利用稀疏A*算法和基于正交策略的粒子群算法对多旋翼无人机的航迹进行规划,最后,模块化设计地面监控系统。在航迹规划方面,将飞行约束和环境威胁因素纳入搜索策略中,有效地裁剪搜索空间,给出了一种适用于三维航迹规划的稀疏A*算法。在合理设计代价函数之后,给出了基于稀疏A*算法的三维航迹规划的仿真结果。在分析比较了全局版本和局部版本的粒子群算法之后,给出了一种用正交试验提高算法稳定性和收敛速度的改进策略。同样地,仿真实现了基于正交策略的粒子群算法的三维航迹规划。在软件设计方面,为提高系统的灵活性与兼容性,采用模块化的设计思想搭建了基于MFC的地面监控界面。地面监控界面中设计了通信控制模块、数据显示模块、命令控制模块、数据保存模块和航迹规划模块。航迹规划模块采用Google map API实现地图定位,并将运行于MATLAB的规划算法封装成COM组件加载到航迹规划模块中。3D视景显示模块采用UDP通信实现FlightGear与地面监控界面的数据交互。经过测试,软件能够实现航迹规划、视景显示、状态监控的功能。

关键词：航迹规划地面监控系统稀疏A~*算法基于正交策略的粒子群算法

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无人机航路规划系统研究

无人机航路规划系统研究

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作者：胡云舒西安电子科技大学

学位级别：硕士

随着信息技术的不断发展,无人机在现代战争中的重要性日渐明显。在此背景下,本文从无人机单机航路规划,多无人机编队航路规划以及多无人机时间协同航路规划三个方面,对无人机系统中的航路规划问题进行了研究。针对无人机单机航路规划问... 详细信息

随着信息技术的不断发展,无人机在现代战争中的重要性日渐明显。在此背景下,本文从无人机单机航路规划,多无人机编队航路规划以及多无人机时间协同航路规划三个方面,对无人机系统中的航路规划问题进行了研究。针对无人机单机航路规划问题,提出了系统的解决方案。首先,建立了无人机航路规划环境模型,并采用稀疏A星算法进行航路规划,得到参考航路。在此基础上提出了一种自适应分级平滑算法,分两级对航路进行平滑,一级平滑去掉冗余航路点,使航路达到直线平滑,二级平滑通过自适应的航路调整方法,使平滑后的航路满足无人机的飞行约束。针对多无人机编队航路规划问题,建立了多无人机编队模型以及编队规划环境模型,提出了一种多无人机编队航路规划算法。在无人机单机航路规划的基础上,先规划出领队无人机航路,再根据编队模型,对领队无人机航路进行扩展,得到两翼无人机航路,最后通过对两翼无人机的速度调整进行时间协同处理,使多无人机能够在飞行过程中保持编队队形不变。针对从不同起始点出发,同时到达相同目的地的多无人机时间协同航路规划问题,提出了一种多无人机防撞协同规划算法。首先对多无人机进行航路长度预估,并对预估航路长度进行从大到小的排列,然后依次对无人机进行单机航路规划。重点分析了航路规划过程中的防撞检测方法,以及平滑过程中的防撞检测方法,保证多条航路的安全性。最后通过对无人机的飞行速度控制,进行时间修正,从而满足时间协同。对无人机航路规划系统进行了仿真,仿真结果表明,上述方法可以解决对应的航路规划问题,且得到的航路经过平滑处理,满足无人机的飞行要求,具有可行性。

关键词：单机航路规划编队航路规划协同航路规划稀疏A星算法航路平滑

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AUV移动对接回收的路径规划方法研究

AUV移动对接回收的路径规划方法研究

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作者：时常鸣中国科学院大学

学位级别：硕士

自主水下机器人(AUV, Autonomous Underwater Vehicle)是探索海洋内空间的有力工具之一，在海洋科学考察、海洋资源勘测、水下考古和军事等领域获得广泛的应用。目前，随着AUV工作任务越来越多样化，研究人员对于AUV的续航力和水下信息... 详细信息

自主水下机器人(AUV, Autonomous Underwater Vehicle)是探索海洋内空间的有力工具之一，在海洋科学考察、海洋资源勘测、水下考古和军事等领域获得广泛的应用。目前，随着AUV工作任务越来越多样化，研究人员对于AUV的续航力和水下信息交换能力提出了更高的要求。　　在中国科学院战略先导专项课题(编号:XDA13030203)支持下，针对AUV与无人水面艇(USV, Unmanned Surface Vehicle)所携带的水下移动对接平台之间的路径规划问题需求，分别进行了全局路径规划和局部路径规划方法研究。具体研究内容和工作如下:　　首先，对AUV与水下移动平台对接过程中的路径规划问题进行了相关分析，研究了AUV与水下移动对接平台的路径规划模块组成，再对AUV的运动学和动力学模型，以及水下对接环境进行了相关建模，为后续研究AUV与水下移动平台对接过程中的路径规划问题奠定基础。　　其次，针对海流情况下AUV与水下移动对接平台对接过程中远程阶段中的时间最优路径规划问题，为了平衡A*算法的搜索精度和实时性以及改善路径的平滑性，研究了一种基于平滑变步长的稀疏A*算法的全局路径规划方法。然后，在海流情况下对提出的基于平滑变步长的稀疏A*算法进行了仿真验证。　　最后，针对复杂动态环境下AUV与水下移动平台对接过程中近程阶段的实时性和终端姿态需求，研究了一种基于混合整数线性规划(MILP, Mixed Integer Linear Programming)的AUV与水下移动平台对接的实时路径规划方法。根据多个对接阶段的需求设计了距离收敛、时间最优和姿态收敛等不同的目标优化函数，构建了移动对接目标函数模型，得到满足所有约束且目标函数最优的实时优化路径。然后，在充分考虑AUV实际的动力学模型下验证了此方法的有效性。

关键词：自主水下机器人移动对接回收路径规划稀疏A*算法平滑变步长

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起飞一发失效应急程序路径规划与应用研究

起飞一发失效应急程序路径规划与应用研究

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作者：李阿丹中国民用航空飞行学院

学位级别：硕士

随着我国民航业的快速发展,行业规模不断扩大,通航机场特别是高原和复杂机场不断增多。在高原及地形复杂机场中,起飞一发失效应急程序(Engine out standard instrument departure,EOSID)的设计可兼顾安全与经济性,既保证飞行安全又能提... 详细信息

随着我国民航业的快速发展,行业规模不断扩大,通航机场特别是高原和复杂机场不断增多。在高原及地形复杂机场中,起飞一发失效应急程序(Engine out standard instrument departure,EOSID)的设计可兼顾安全与经济性,既保证飞行安全又能提高起飞业载。在EOSID程序的设计过程中,通常需要通过多次循环的迭代来对性能进行计算,并对飞行路径进行调整,以确保飞机的实际飞行性能得到全面的考虑。因此,在应急程序的初步路径规划阶段所做的工作,不仅决定了后续飞行性能验证的任务量,同时也会对应急程序设计的最终成效产生重大影响。在降低EOSID设计工作量的前提下,结合无人机路径规划及飞行程序设计要求,本文对EOSID的航迹规划进行研究,在SRTM基础之上提出一种融合稀疏A*和人工势场算法进行三维路径规划的航迹规划方法,旨在为设计人员提供指导性的设计依据。首先对SRTM数据进行处理构建航迹搜索空间;然后,针对稀疏A*算法和人工势场算法进行融合,建立人工势场斥力因子;最后进行仿真生成初始轨迹。本研究选取了一个特定机场作为起点,对起飞性能进行了初步分析,并基于所得的基础数据进行了飞行路径的搜索,随后将搜索到的路径与已发布的EOSID路径进行了比较。实验结果显示,所规划的飞行路径与公布的EOSID路径较接近。沿规划轨迹提取障碍物信息,应用于波音B737和空客A319机型飞机性能限重计算;模拟水平和垂直轨迹并检查,可以安全超障。最后,分析了上述两种机型的限重差异成因并提出了优化方案。本研究为EOSID的路径自动规划提供了一种可行方法。

关键词： EOSID 稀疏A*算法人工势场算法 SRTM 航迹规划

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无人飞行器隐身突防航迹规划及飞行走廊构建方法研究

无人飞行器隐身突防航迹规划及飞行走廊构建方法研究

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作者：葛超华中科技大学

学位级别：硕士

无人飞行器因低成本、高机动性的优势,在制空权的争夺战中扮演着重要角色。防空体系的快速发展和完善给无人飞行器的生存带来巨大挑战,因此具有高突防能力的隐形化无人飞行器成为近些年研究的热点。以降低无人飞行器的雷达散射截面(RCS... 详细信息

无人飞行器因低成本、高机动性的优势,在制空权的争夺战中扮演着重要角色。防空体系的快速发展和完善给无人飞行器的生存带来巨大挑战,因此具有高突防能力的隐形化无人飞行器成为近些年研究的热点。以降低无人飞行器的雷达散射截面(RCS)为目的的材料隐身和外形隐身是常用的隐身技术。但是无人飞行器的结构复杂,隐身技术也无法完全消除散射源,无人飞行器仍然存在生存隐患。航迹规划是提高无人飞行器突防能力的重要一环,通过对无人飞行器的空间位置和飞行姿态进行统筹规划,令其以低RCS值的角度朝向雷达,降低其被雷达发现的概率。因此,本文聚焦于无人飞行器的突防航迹规划问题,从隐身突防航迹规划方法和隐身突防飞行走廊构建方法两个方面展开了深入研究,主要工作及创新点如下: 无人飞行器隐身突防航迹规划问题的系统建模。结合无人飞行器的运动学模型和动态RCS特性,建立了雷达制导防御系统下的突防模型,引入无人飞行器的突防约束,并给出了无人飞行器的飞行环境约束与基本航迹约束,为后续突防航迹规划和飞行走廊构建打下基础。动态复杂环境下的隐身突防三维航迹规划方法。将无人飞行器的运动过程解耦为水平面内和高度方向上的运动,提出了基于通视性启发代价的稀疏A*隐身突防二维航迹规划方法和基于稀疏A*的垂直面突防航迹规划方法。给出了无人飞行器的姿态角计算方式及规划的航迹是否具有突防能力的判断方法,设计了更加合理的代价函数。仿真实验表明,在多种假定环境下所提出的方法均能快速规划出低可探测性的隐身航迹。隐身突防飞行走廊构建方法。针对突防航迹长度不等且飞行约束条件严格的特点,提出了基于形状距离的动态时间规整(SD-DTW)航迹相似性度量方法。并采用凝聚层次聚类算法将相似的突防航迹划分到同一个航迹簇中,实现隐身突防飞行走廊的构建。

关键词：无人飞行器航迹规划动态RCS特性稀疏A*算法 DTW 飞行走廊

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一发失效应急程序虚拟现实校验方法研究

一发失效应急程序虚拟现实校验方法研究

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作者：程颖中国民航大学

学位级别：硕士

起飞一发失效应急程序(EOSID)是为回避障碍物,增加起飞限重,保障飞机在起飞过程中一发失效情况下能够安全超障,所制定与标准仪表离场程序(SID)有所区别的路线和方案。随着复杂机场的增多,EOSID的应用更加广泛。目前针对EOSID的研究工作... 详细信息

起飞一发失效应急程序(EOSID)是为回避障碍物,增加起飞限重,保障飞机在起飞过程中一发失效情况下能够安全超障,所制定与标准仪表离场程序(SID)有所区别的路线和方案。随着复杂机场的增多,EOSID的应用更加广泛。目前针对EOSID的研究工作开展较少,集中在制定应急程序,主要由性能工程师手动设计完成;同时,针对EOSID的校验仅停留在航图绘制加实地飞行验证的结合;对于应急程序的虚拟飞行呈现,涉及的研究和开发的配套系统比较缺乏。在无人机(UAV)航迹规划技术和虚拟现实技术的发展十分成熟的背景下,本文将UAV航迹规划技术运用到EOSID路径的自动规划中,同时对应急程序的虚拟校验技术进行研究和开发。研究内容主要为:首先,研究一发失效离场路径规划算法,采用SAS算法搜索应急离场路径,生成一条从机场跑道末端到离场指定点的应急离场航迹,为应急程序虚拟现实校验系统提供航迹数据;然后,对EOSID离场校验系统进行基础数据准备和分析,包括对官方公布的应急程序飞行数据的生成和分析,以及地形和离场障碍物数据的生成;最后,设计EOSID离场校验系统,在地形和离场障碍物呈现的基础上,对官方公布的应急程序飞行数据和本文方法规划的应急离场航迹在离场校验系统进行了虚拟现实校验。

关键词：一发失效应急程序航迹规划稀疏A*算法虚拟现实校验超障评估

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低空无人机三维航迹规划与可视化仿真

低空无人机三维航迹规划与可视化仿真

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作者：田喆童北京理工大学

学位级别：硕士

无人机技术在现代战争和民用领域都有着十分广阔的应用,如何使无人机实现在规划区域内完成飞行任务成为了国内外研究的热点。无人机的航迹规划的核心内容是在满足一系列条件和性能的约束下选择最优或可行的航迹,是实现自主飞行的技术保... 详细信息

无人机技术在现代战争和民用领域都有着十分广阔的应用,如何使无人机实现在规划区域内完成飞行任务成为了国内外研究的热点。无人机的航迹规划的核心内容是在满足一系列条件和性能的约束下选择最优或可行的航迹,是实现自主飞行的技术保证。论文围绕低空无人机三维航迹规划与可视化仿真展开研究。文章首先介绍了无人机任务规划系统、航迹规划算法以及视景仿真技术的国内外研究概况,并对无人机航迹规划环境进行建模。论文对蚁群算法的基本原理进行研究,提出了一种改进蚁群算法的航迹规划方法。该算法利用BC值对蚂蚁的引导因子进行确定,以改善复杂环境下蚂蚁搜索的效率,同时考虑无人机航迹规划中的相关约束条件,对蚂蚁的搜索节点方式进行设计,并引入蚂蚁重生机制以保证算法每次迭代的成功率。为了降低初始非最优路径中信息素对后续规划的影响,增加蚂蚁对信息素的感知,论文提出了信息素在三维空间中的扩散机制。最后通过仿真实验对本文提出的改进蚁群算法航迹规划方法的可行性和有效性进行验证。针对无人机在飞行过程中遇到突发威胁的紧急情况,论文基于快速随机搜索树RRT算法提出了一种自适应R-A*算法,该算法设计了基于地形平坦程度的变步长扩展策略,可快速规划出有效规避突发威胁的可行航迹,并通过仿真实验对算法进行验证。为了使无人机航迹规划人员对规划航迹的可行性有更加直观有效的判断,论文对三维航迹的可视化仿真技术进行研究。论文以无人机模拟训练系统为应用平台,基于Unity3D平台完成无人机战场环境的建模,完成无人机三维航迹规划的可视化仿真软件的设计,并在大地图场景下完成了基于改进蚁群算法和自适应R-A*算法规划航迹的可视化仿真。

关键词：无人机航迹规划蚁群算法 RRT算法稀疏A~*算法 Unity3D

来源：评论

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