本文關(guān)鍵詞：基于FlightGear的無人機(jī)編隊(duì)對地作戰(zhàn)可視化系統(tǒng)研發(fā)

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【摘要】：截止目前,全世界已有30多個(gè)國家在從事研究和生產(chǎn)無人機(jī),50多個(gè)國家在使用無人機(jī)。無人機(jī)在戰(zhàn)場發(fā)揮作用是未來戰(zhàn)爭的趨勢。本文針對已有航跡規(guī)劃算法的缺陷,在綜合考慮空對地作戰(zhàn)需要的基礎(chǔ)上,提出基于Dubins曲線的無人機(jī)三維蟻群航跡規(guī)劃算法研究,并開發(fā)了基于FlightGear的無人機(jī)編隊(duì)對地作戰(zhàn)可視化系統(tǒng),系統(tǒng)包括地面綜合管理終端、無人機(jī)終端以及戰(zhàn)場態(tài)勢視景,旨在直觀展現(xiàn)無人機(jī)編隊(duì)的飛行過程,同時(shí)為無人機(jī)編隊(duì)對地作戰(zhàn)相關(guān)算法,如航跡規(guī)劃算法提供了有效的驗(yàn)證平臺(tái)。本文首先分析了無人機(jī)編隊(duì)對地作戰(zhàn)中航跡規(guī)劃技術(shù)的發(fā)展以及和可視化飛行仿真的研究現(xiàn)狀,在考慮無人機(jī)飛行動(dòng)力學(xué)方程的基礎(chǔ)上,提出基于Dubins曲線的無人機(jī)三維蟻群航跡規(guī)劃算法,設(shè)計(jì)出可直接用于飛行的航跡。其次,研發(fā)基于FlightGear的無人機(jī)編隊(duì)對地作戰(zhàn)可視化系統(tǒng),介紹了整個(gè)系統(tǒng)的構(gòu)架,基于MAPX的二維地圖顯示技術(shù)以及基本算法的實(shí)現(xiàn)。然后使用三維建模軟件AC3D構(gòu)造了無人機(jī)和地面被攻擊目標(biāo)的立體模型,借助FlightGear軟件的外部輸入/輸出接口與開發(fā)界面進(jìn)行數(shù)據(jù)交互,并實(shí)現(xiàn)無人機(jī)渲染效果以及對地攻擊。與此同時(shí),系統(tǒng)在VC++平臺(tái)下建立了地面綜合管理終端和無人機(jī)仿真單元。地面綜合管理終端規(guī)劃航跡,并將飛行控制數(shù)據(jù)傳輸給無人機(jī)Simulink動(dòng)力學(xué)模型,解算為飛行數(shù)據(jù)后,再傳輸給無人機(jī)模型的FlightGear,采用外部數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)FlightGear,載入無人機(jī)模型后,生成無人機(jī)飛行視景。最后,將各自的視景通過視景單元呈現(xiàn),實(shí)現(xiàn)整個(gè)編隊(duì)飛行仿真的三維可視化顯示。本文對系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試運(yùn)行,運(yùn)行情況表明設(shè)計(jì)達(dá)到了預(yù)定的目標(biāo),仿真運(yùn)行流暢,并給出了真實(shí)的視覺效果。
【學(xué)位授予單位】：沈陽航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：V279

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本文編號(hào)：1238381