【摘要】：無人機(jī)(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)的航跡規(guī)劃直接影響著無人機(jī)的戰(zhàn)場(chǎng)生存能力。無人機(jī)協(xié)同航跡規(guī)劃是在復(fù)雜的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境中,依據(jù)擔(dān)負(fù)的任務(wù),對(duì)整體飛行航跡進(jìn)行提前規(guī)劃的問題,最終的目的是為了提高無人機(jī)的戰(zhàn)場(chǎng)生存能力和完成任務(wù)的能力,本文分別以目標(biāo)雷達(dá)截面(Radar Cross Section,RCS)與最短滯留時(shí)間作為約束研究了無人機(jī)航跡規(guī)劃模型,并進(jìn)行了仿真分析。主要工作如下:(1)介紹了飛行器航跡規(guī)劃的研究背景意義、航跡規(guī)劃算法的研究現(xiàn)狀以及算法的適用環(huán)境;并簡(jiǎn)單介紹了幾種常用的航跡規(guī)劃算法,歸納了算法的適用環(huán)境和算法的一些優(yōu)缺點(diǎn)。介紹了航跡規(guī)劃的理論基礎(chǔ)。(2)研究了飛行器航跡規(guī)劃的數(shù)學(xué)模型,給出了空域規(guī)劃的最優(yōu)控制函數(shù)和飛行器機(jī)動(dòng)的約束條件,分析了目標(biāo)RCS特性和雷達(dá)探測(cè)功率對(duì)航跡規(guī)劃的影響,對(duì)雙機(jī)協(xié)同探測(cè)動(dòng)態(tài)目標(biāo)的航跡規(guī)劃,表明通過調(diào)整飛行器姿態(tài),增大目標(biāo)RCS值可以提高探測(cè)概率,通過降低自身雷達(dá)發(fā)射功率,有利于射頻隱身性能,降低被發(fā)現(xiàn)概率。(3)研究了無人機(jī)協(xié)同探測(cè)的最短滯留時(shí)間的設(shè)計(jì),給出了無人機(jī)協(xié)同探測(cè)的整體航跡規(guī)劃模型和局部航跡規(guī)劃模型。在整體航跡規(guī)劃模型中,給出了以整體滯留時(shí)間最短為目標(biāo)的單目標(biāo)優(yōu)化模型;在局部航跡規(guī)劃模型中,采用蟻群算法對(duì)每個(gè)目標(biāo)群內(nèi)小目標(biāo)探測(cè)航跡進(jìn)行了規(guī)劃。(4)研究了無人機(jī)協(xié)同近程打擊的最短滯留時(shí)間設(shè)計(jì),給出了協(xié)同近程打擊的無人機(jī)火力分配模型、敵方雷達(dá)站模型和剩余火力分配模型;給出了以整體打擊效益與最短滯留時(shí)間為約束的協(xié)同近程打擊的無人機(jī)航跡規(guī)劃模型。研究了無人機(jī)協(xié)同遠(yuǎn)近程打擊的最短滯留時(shí)間設(shè)計(jì),給出了協(xié)同遠(yuǎn)近程打擊任務(wù)的航跡規(guī)劃模型;在近程打擊模型的基礎(chǔ)上,確定了協(xié)同遠(yuǎn)程打擊的航跡規(guī)劃原則,給出了無人機(jī)協(xié)同遠(yuǎn)近程打擊的最短滯留時(shí)間設(shè)計(jì)。
【圖文】：

第三章 飛行器航跡規(guī)劃模型域基本要素間的表示方法器的飛行空域一般是在一定的三維空間，在較小范圍內(nèi)的飛行軌跡地理直角坐標(biāo)系: X 軸代表坐標(biāo)北，Y 軸代表坐標(biāo)西，Z 軸朝向天角坐標(biāo)系下的坐標(biāo)為( x, y , z )，其中 x, y 表示水平位置，z 表示飛行行空域可表示為集合 ( x, y , z ) 0 x max X ,0 y max Y ,0 z maxZ 務(wù)中，，飛行器的空域環(huán)境通常比較復(fù)雜，存在各種潛在的威脅因素會(huì)隨時(shí)發(fā)生變化，要想在航跡規(guī)劃之前獲取所有的空域環(huán)境得威脅某個(gè)確定的威脅源，也會(huì)因?yàn)樘綔y(cè)信號(hào)的誤差而造成不同的判斷，規(guī)劃空域有一個(gè)移動(dòng)的威脅源，飛行器在靠近該區(qū)域時(shí)，必須保證

南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文法，主要常見的有以下幾種[41]：坐標(biāo)與時(shí)間關(guān)系的表示法；飛行速度、方向與時(shí)間關(guān)系的表示法；坐標(biāo)位置變化與時(shí)間關(guān)系的表示法；務(wù)的高級(jí)別抽象航跡表示法。示方法雖然各有側(cè)重，而且復(fù)雜程度也在不斷增加，但是務(wù)的需要，所以在采取具體的航跡規(guī)劃表示方法時(shí)，應(yīng)當(dāng)了研究飛行器在飛行過程中，對(duì)目標(biāo)探測(cè)與機(jī)載雷達(dá)射頻之間的相對(duì)位置，可采用在統(tǒng)一的直角坐標(biāo)體系下，記錄即用空間位置點(diǎn)時(shí)間序列表示飛行器的航跡。在此，S 為飛行器初始位置，1 n1P P , , 為中間航跡節(jié)點(diǎn)。每個(gè)) 唯一確定。圖 3.2 用航跡點(diǎn)表示的航跡圖。
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：V279;V249

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本文編號(hào)：2613296