本文選題：實時航跡規(guī)劃 + 快速擴展隨機樹　； 參考：《計算機仿真》2016年09期

【摘要】：在預警機航跡規(guī)劃優(yōu)化問題的研究中,預警機在空中進行科學、精確的實時航跡規(guī)劃,可提高其實戰(zhàn)效能。由于預警系統(tǒng)帶有復雜的飛行器動力學約束和路徑約束,求解困難,且計算時效性要求高。針對預警機的作戰(zhàn)任務要求及載機平臺的技戰(zhàn)術特性,對經(jīng)典的RRT算法進行了適應性擴展,提出了一種新的實時航跡規(guī)劃方法。算法中改進了節(jié)點采樣方式和節(jié)點擴展方式,并采用基于Dubins路徑的運動規(guī)劃方法生成樹節(jié)點之間的局部最優(yōu)航跡,使得規(guī)劃算法不僅能夠充分的考慮載機平臺的動力學特性,而且規(guī)劃空間維度遠低于常規(guī)的搜索空間,算法的時效性得到較大幅度的提升。為了適應動態(tài)、不確定的運行環(huán)境,算法還可借鑒滾動時域控制(RHC)的思想,設計了在線滾動規(guī)劃求解框架。仿真結果表明,提出的算法非常符合于復雜、動態(tài)環(huán)境下的預警機實時航跡規(guī)劃優(yōu)化的要求。
[Abstract]:In the research of flight path planning optimization of AWACS, scientific and accurate real-time flight path planning of AWACS in the air can improve its actual combat efficiency. Because the early warning system has complex dynamic constraints and path constraints, it is difficult to solve, and the calculation time requirement is high. According to the operational task requirements of AWACS and the technical and tactical characteristics of the aircraft platform, the classical RRT algorithm is extended adaptively, and a new real-time route planning method is proposed. In the algorithm, the node sampling method and the node expansion method are improved, and the motion planning method based on Dubins path is used to generate the local optimal track between tree nodes, which makes the planning algorithm not only fully consider the dynamic characteristics of the platform. Moreover, the dimension of planning space is much lower than the conventional search space, and the timeliness of the algorithm is greatly improved. In order to adapt to the dynamic and uncertain running environment, the algorithm can also draw lessons from the idea of rolling time domain control (RHC), and design an on-line rolling planning solution framework. The simulation results show that the proposed algorithm meets the requirements of real-time track planning optimization of AWACS in complex and dynamic environment.
【作者單位】： 國防科學技術大學機電工程與自動化學院;
【分類號】：V271.47

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本文編號：1805334