本文關(guān)鍵詞：無(wú)人機(jī)三維航跡規(guī)劃算法研究

  更多相關(guān)文章： 三維航跡規(guī)劃 威脅聯(lián)網(wǎng) 蟻群算法 人工勢(shì)場(chǎng) 迪杰斯特拉算法

【摘要】：隨著近些年來(lái)無(wú)人機(jī)在現(xiàn)代戰(zhàn)場(chǎng)上越來(lái)越廣泛的應(yīng)用,無(wú)人機(jī)自主控制能力和任務(wù)遂行能力逐漸成為了研究熱點(diǎn)。無(wú)人機(jī)的三維航跡規(guī)劃是實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)自主控制的重要基礎(chǔ),是保障無(wú)人機(jī)順利遂行軍事任務(wù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本文就無(wú)人機(jī)的三維航跡規(guī)劃問(wèn)題展開(kāi)研究,提出行之有效的航跡規(guī)劃算法。文章主要內(nèi)容包括：1.簡(jiǎn)述無(wú)人機(jī)三維航跡規(guī)劃的研究意義和課題的研究現(xiàn)狀,分析了航跡規(guī)劃的基本規(guī)劃要素和當(dāng)前主流的三維航跡規(guī)劃方法。2.通過(guò)函數(shù)法構(gòu)建原始三維數(shù)字地形,采用坡度限制平滑和曲率限制平滑相結(jié)合的綜合平滑算法對(duì)原始地形進(jìn)行平滑處理,建立無(wú)人機(jī)安全飛行曲面；詳細(xì)分析當(dāng)前防空網(wǎng)的威脅源聯(lián)網(wǎng)情況,建立基于多個(gè)雷達(dá)威脅源的威脅聯(lián)網(wǎng)模型。3.建立基于威脅代價(jià)和油耗代價(jià)的無(wú)人機(jī)飛行綜合代價(jià)函數(shù)模型,采用蟻群算法對(duì)威脅聯(lián)網(wǎng)下的無(wú)人機(jī)飛行航跡進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)。對(duì)基本蟻群算法存在的耗時(shí)長(zhǎng)、易陷入局部最優(yōu)的缺點(diǎn),提出了改進(jìn)算法仿真,實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示改進(jìn)算法耗時(shí)較短且不會(huì)出現(xiàn)算法停滯現(xiàn)象,具有較為明顯的改進(jìn)效果。4.針對(duì)全局航跡規(guī)劃無(wú)法應(yīng)對(duì)突發(fā)情況的不足,研究了無(wú)人機(jī)在線航跡規(guī)劃問(wèn)題�？紤]到在線規(guī)劃必須快速實(shí)時(shí)高效,本文采用人工勢(shì)場(chǎng)法結(jié)合改進(jìn)蟻群算法對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行有效的三維航跡實(shí)時(shí)規(guī)劃,以確保飛行安全。5.就多任務(wù)節(jié)點(diǎn)無(wú)人機(jī)三維航跡規(guī)劃,論文分別針對(duì)己指定任務(wù)節(jié)點(diǎn)遍歷順序和未指定任務(wù)節(jié)點(diǎn)遍歷順序兩種情況進(jìn)行了分析。對(duì)于已給定任務(wù)點(diǎn)遍歷順序的整體航跡規(guī)劃,對(duì)己知的相鄰任務(wù)點(diǎn)逐一采用改進(jìn)蟻群算法以完成整體的航跡規(guī)劃；對(duì)于未知任務(wù)點(diǎn)遍歷順序的整體航跡規(guī)劃,文章采用迪杰斯特拉算法結(jié)合改進(jìn)蟻群算法來(lái)獲得整體規(guī)劃結(jié)果較為貼合實(shí)際的優(yōu)化航跡。
【關(guān)鍵詞】：三維航跡規(guī)劃 威脅聯(lián)網(wǎng) 蟻群算法 人工勢(shì)場(chǎng) 迪杰斯特拉算法
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：V279
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-12
• 1.1 無(wú)人機(jī)三維航跡規(guī)劃研究的意義8-9
• 1.2 無(wú)人機(jī)三維航跡規(guī)劃的研究現(xiàn)狀9-11
• 1.2.1 無(wú)人機(jī)三維航跡規(guī)劃要素9-10
• 1.2.2 常用的無(wú)人機(jī)三維航跡規(guī)劃方法10-11
• 1.3 論文的主要工作與組織結(jié)構(gòu)11-12
• 2 無(wú)人機(jī)三維航跡規(guī)劃環(huán)境建模12-25
• 2.1 數(shù)字地形預(yù)處理與安全飛行曲面的建立12-22
• 2.1.1 函數(shù)法獲得三維原始地形12-13
• 2.1.2 等效數(shù)字地形的平滑處理13-20
• 2.1.3 地形綜合平滑處理仿真20-22
• 2.1.4 建立安全飛行曲面22
• 2.2 威脅聯(lián)網(wǎng)環(huán)境分析與聯(lián)網(wǎng)模型的建立22-25
• 2.2.1 威脅聯(lián)網(wǎng)分析22-23
• 2.2.2 威脅聯(lián)網(wǎng)模型的建立23-25
• 3 基于改進(jìn)蟻群算法的無(wú)人機(jī)三維航跡規(guī)劃25-35
• 3.1 無(wú)人機(jī)三維航跡規(guī)劃綜合代價(jià)數(shù)學(xué)模型25-26
• 3.1.1 油耗代價(jià)25
• 3.1.2 雷達(dá)探測(cè)概率代價(jià)25
• 3.1.3 綜合代價(jià)函數(shù)的建立25-26
• 3.2 基本蟻群算法26-27
• 3.2.1 蟻群算法原理26-27
• 3.2.2 蟻群算法流程27
• 3.3 對(duì)基本蟻群算法的改進(jìn)27-28
• 3.3.1 對(duì)狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率的改進(jìn)27-28
• 3.3.2 局部信息素更新規(guī)則的改進(jìn)28
• 3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析28-35
• 4 基于人工勢(shì)場(chǎng)的無(wú)人機(jī)三維實(shí)時(shí)航跡規(guī)劃35-41
• 4.1 人工勢(shì)場(chǎng)法35-37
• 4.1.1 人工勢(shì)場(chǎng)法原理35-37
• 4.1.2 人工勢(shì)場(chǎng)的優(yōu)缺點(diǎn)37
• 4.2 人工勢(shì)場(chǎng)法在實(shí)時(shí)航跡規(guī)劃中的運(yùn)用37-38
• 4.3 蟻群算法實(shí)時(shí)在線航跡規(guī)劃38-39
• 4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析39-41
• 5 多任務(wù)無(wú)人機(jī)三維航跡規(guī)劃41-48
• 5.1 指定任務(wù)順序的三維航跡規(guī)劃41-43
• 5.2 未指定任務(wù)點(diǎn)順序的三維航跡規(guī)劃43-48
• 5.2.1 旅行商問(wèn)題43
• 5.2.2 迪杰斯特拉算法43-45
• 5.2.3 結(jié)合迪杰斯特拉算法的多任務(wù)無(wú)人機(jī)三維航跡規(guī)劃45
• 5.2.4 仿真結(jié)果與分析45-48
• 結(jié)論48-50
• 參考文獻(xiàn)50-52
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況52-53
• 致謝53-54

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 莊曉東,孟慶春,高云,楊少軍,張繼軍,齊勇;復(fù)雜環(huán)境中基于人工勢(shì)場(chǎng)優(yōu)化算法的最優(yōu)路徑規(guī)劃[J];機(jī)器人;2003年06期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 李岑;基于迪杰斯特拉算法的聯(lián)系人管理系統(tǒng)[D];吉林大學(xué);2012年

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本文編號(hào)：1135591