【摘要】：無人機(jī)航跡規(guī)劃是任務(wù)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(gè)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(diǎn)和應(yīng)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(jī)航跡規(guī)劃系統(tǒng)包括地面指揮系統(tǒng)和機(jī)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(jī)載系統(tǒng)單獨(dú)實(shí)現(xiàn)。考慮到機(jī)載嵌入式系統(tǒng)在功耗、體積、計(jì)算和存儲性能等方面的要求,本文選擇多核DSP TMS320C6678作為運(yùn)算核心,搭建了基于C6678的實(shí)時(shí)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(jì)進(jìn)行了闡述,并對實(shí)時(shí)規(guī)劃系統(tǒng)進(jìn)總體設(shè)計(jì)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(jìn)策略,并分析了蟻群算法在多核DSP上并行實(shí)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(jì)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(jìn)行了測試和分析,對規(guī)劃系統(tǒng)實(shí)時(shí)規(guī)劃能力進(jìn)行了驗(yàn)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(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：V279

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本文編號：2393136