【摘要】：無人機航跡規(guī)劃是任務規(guī)劃系統(tǒng)的核心技術(shù)之一,在現(xiàn)代國防和民用領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。航跡規(guī)劃包括硬件和軟件兩個方面研究,在硬件方面需要選擇合適的硬件系統(tǒng),結(jié)合航跡規(guī)劃的數(shù)據(jù)處理特點和應用需求,搭建系統(tǒng)規(guī)劃平臺;在軟件方面需要根據(jù)硬件平臺的系統(tǒng)架構(gòu)選擇合適的規(guī)劃方法和規(guī)劃算法,提高規(guī)劃效率。無人機航跡規(guī)劃系統(tǒng)包括地面指揮系統(tǒng)和機載嵌入式系統(tǒng)兩部分,而很多情況下航跡規(guī)劃工作需要由機載系統(tǒng)單獨實現(xiàn)�？紤]到機載嵌入式系統(tǒng)在功耗、體積、計算和存儲性能等方面的要求,本文選擇多核DSP TMS320C6678作為運算核心,搭建了基于C6678的實時航跡規(guī)劃系統(tǒng)。首先對C6678的硬件特性作了介紹,然后對系統(tǒng)內(nèi)存管理模塊、核間通信模塊、多核加載模塊和網(wǎng)絡(luò)通信模塊的設(shè)計進行了闡述,并對實時規(guī)劃系統(tǒng)進總體設(shè)計作了介紹和說明。在規(guī)劃方法方面,本文介紹了蟻群算法的基本原理和幾種改進策略,并分析了蟻群算法在多核DSP上并行實現(xiàn)的優(yōu)勢。在基于C6678的規(guī)劃系統(tǒng)上,借鑒基于航跡片段的規(guī)劃方法,設(shè)計了基于航跡片段的蟻群重組規(guī)劃算法,闡述了蟻群重組算法的信息素并行更新策略。最后,對系統(tǒng)中蟻群算法的并行效率進行了測試和分析,對規(guī)劃系統(tǒng)實時規(guī)劃能力進行了驗證。
[Abstract]:UAV track planning is one of the core technologies of mission planning system and plays an important role in modern national defense and civil fields. Track planning includes two aspects: hardware and software. It is necessary to select the appropriate hardware system in the hardware, and build the system planning platform combining the characteristics of data processing and the application requirements of track planning. In the aspect of software, it is necessary to select appropriate planning methods and algorithms according to the system architecture of hardware platform, so as to improve the planning efficiency. UAV track planning system consists of ground command system and airborne embedded system. In many cases, track planning needs to be implemented by the onboard system alone. Considering the requirements of airborne embedded system in power consumption, volume, computing and storage performance, a real-time track planning system based on C6678 is built based on multi-core DSP TMS320C6678. Firstly, the hardware characteristics of C6678 are introduced, then the design of memory management module, inter-core communication module, multi-core loading module and network communication module are described, and the overall design of real-time planning system is introduced and explained. In the aspect of planning method, this paper introduces the basic principle and several improved strategies of ant colony algorithm, and analyzes the advantages of parallel implementation of ant colony algorithm on multi-core DSP. In the planning system based on C6678, an ant colony reorganization planning algorithm based on track fragment is designed, and the pheromone parallel updating strategy of ant colony reorganization algorithm is described. Finally, the parallel efficiency of ant colony algorithm in the system is tested and analyzed, and the real-time planning ability of the planning system is verified.
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：V279

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 周其忠;閆利;關(guān)世義;蘇康;秦筱;陳曉東;;一種針對運動目標的快速航跡規(guī)劃方法[J];系統(tǒng)仿真學報;2007年05期

2 鄭昌文;嚴平;丁明躍;蘇康;;飛行器航跡規(guī)劃研究現(xiàn)狀與趨勢[J];宇航學報;2007年06期

3 嚴江江;丁明躍;周成平;蔡超;;一種基于可行優(yōu)先的三維航跡規(guī)劃方法[J];宇航學報;2009年01期

4 唐江;謝曉方;袁勝智;;巡飛導彈區(qū)域巡邏偵察航跡規(guī)劃研究[J];彈箭與制導學報;2009年04期

5 陸澤櫞;蔡體菁;;基于A~*算法的重力輔助導航航跡規(guī)劃[J];中國慣性技術(shù)學報;2010年05期

6 喬僑;史長久;;飛行器航跡規(guī)劃的多目標優(yōu)化方法[J];微計算機信息;2010年31期

7 張臻;王光磊;;基于改進蟻群算法的飛行器航跡規(guī)劃[J];指揮信息系統(tǒng)與技術(shù);2011年03期

8 姬清華;連黎明;;飛行器參考航跡規(guī)劃方法研究[J];計算機仿真;2011年10期

9 張松蘭;劉立祥;鄭昌文;;一種飛行器在線實時航跡規(guī)劃算法[J];現(xiàn)代防御技術(shù);2012年01期

10 于國權(quán);崔爽;王建軍;李巖;;飛機水平航跡規(guī)劃技術(shù)[J];長春理工大學學報(自然科學版);2012年03期

相關(guān)會議論文 前10條

1 潘衛(wèi)軍;陳通;;多直升機協(xié)同搜索航跡規(guī)劃[A];第十三屆中國科協(xié)年會第22分會場-中國通用航空發(fā)展研討會論文集[C];2011年

2 吳昊;任敏;薛宏濤;沈林成;;航跡數(shù)據(jù)庫及其在航跡規(guī)劃中的應用研究[A];'2008系統(tǒng)仿真技術(shù)及其應用學術(shù)會議論文集[C];2008年

3 高國華;沈林成;常文森;;一種飛行器航跡規(guī)劃用戶界面[A];1997中國控制與決策學術(shù)年會論文集[C];1997年

4 馮倚銀;李景榮;施曉紅;華祖耀;;一種改進的多飛行器協(xié)調(diào)航跡規(guī)劃算法[A];'2008系統(tǒng)仿真技術(shù)及其應用學術(shù)會議論文集[C];2008年

5 彭建亮;孫秀霞;朱凡;張健;;基于遺傳算法的多約束三維航跡規(guī)劃方法研究[A];第二十七屆中國控制會議論文集[C];2008年

6 欒迪;楊忠;張君慧;;一種多無人機協(xié)同攻擊航跡規(guī)劃方法[A];2009年中國智能自動化會議論文集（第二分冊）[C];2009年

7 馬培蓓;紀軍;朱良明;;威脅環(huán)境下多導彈協(xié)同航跡規(guī)劃[A];探索 創(chuàng)新 交流（第4集）——第四屆中國航空學會青年科技論壇文集[C];2010年

8 彭志紅;孫琳;陳杰;吳金平;;基于改進多智能體協(xié)同進化算法的多無人機低空突防航跡規(guī)劃研究[A];中國自動化學會控制理論專業(yè)委員會B卷[C];2011年

9 孟旭航;劉玉玲;白潔;;航線天氣預報中航跡規(guī)劃仿真研究[A];中國系統(tǒng)仿真學會第五次全國會員代表大會暨2006年全國學術(shù)年會論文集[C];2006年

10 趙文婷;彭俊毅;;基于VORONOI圖的無人機航跡規(guī)劃[A];中國系統(tǒng)仿真學會第五次全國會員代表大會暨2006年全國學術(shù)年會論文集[C];2006年

相關(guān)博士學位論文 前10條

1 鄭昌文;飛行器航跡規(guī)劃方法研究[D];華中科技大學;2003年

2 王強;UAV集群自主協(xié)同決策控制關(guān)鍵技術(shù)研究[D];西北工業(yè)大學;2015年

3 趙明;多無人機系統(tǒng)的協(xié)同目標分配和航跡規(guī)劃方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2016年

4 楊祖強;生物啟發(fā)的多無人機協(xié)同四維航跡規(guī)劃方法研究[D];浙江大學;2016年

5 張闖;基于組合導航數(shù)據(jù)的欠驅(qū)動船舶航跡規(guī)劃及滑�？刂蒲芯縖D];大連海事大學;2016年

6 傅陽光;粒子群優(yōu)化算法的改進及其在航跡規(guī)劃中的應用研究[D];華中科技大學;2011年

7 韓云祥;固定航路飛行條件下航空器航跡規(guī)劃若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D];南京航空航天大學;2014年

8 胡中華;基于智能優(yōu)化算法的無人機航跡規(guī)劃若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D];南京航空航天大學;2011年

9 屈耀紅;小型無人機航跡規(guī)劃及組合導航關(guān)鍵技術(shù)研究[D];西北工業(yè)大學;2006年

10 王林;多無人機協(xié)同目標跟蹤問題建模與優(yōu)化技術(shù)研究[D];國防科學技術(shù)大學;2011年

相關(guān)碩士學位論文 前10條

1 王琦;飛行器航跡規(guī)劃與航跡評價算法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2007年

2 稅薇;基于貝葉斯推理與蟻群算法的仿真飛行器航跡規(guī)劃研究[D];青島科技大學;2009年

3 毛云云;多飛行器協(xié)同航跡規(guī)劃算法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2010年

4 趙玲玲;飛行器航跡規(guī)劃與航跡控制算法研究與實現(xiàn)[D];哈爾濱工業(yè)大學;2006年

5 盧江松;基于改進蟻群算法的多機協(xié)同突防航跡規(guī)劃方法研究[D];國防科學技術(shù)大學;2011年

6 張建峰;一種飛行器航跡規(guī)劃算法[D];哈爾濱工程大學;2012年

7 楊杰;具有端點方向約束的快速航跡規(guī)劃方法研究[D];華中科技大學;2013年

8 姚蔚然;基于多階段航跡預測的UAVs實時任務規(guī)劃[D];哈爾濱工業(yè)大學;2015年

9 王芳;基于量子蟻群算法的多無人機協(xié)同航跡規(guī)劃研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2015年

10 叢岳;多小型無人機協(xié)同航跡規(guī)劃及其硬件在回路仿真[D];北京理工大學;2015年

，

本文編號：2393136