【摘要】：無人機(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)的航跡規(guī)劃直接影響著無人機的戰(zhàn)場生存能力。無人機協(xié)同航跡規(guī)劃是在復(fù)雜的戰(zhàn)場環(huán)境中,依據(jù)擔(dān)負的任務(wù),對整體飛行航跡進行提前規(guī)劃的問題,最終的目的是為了提高無人機的戰(zhàn)場生存能力和完成任務(wù)的能力,本文分別以目標(biāo)雷達截面(Radar Cross Section,RCS)與最短滯留時間作為約束研究了無人機航跡規(guī)劃模型,并進行了仿真分析。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。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)和飛行器機動的約束條件,分析了目標(biāo)RCS特性和雷達探測功率對航跡規(guī)劃的影響,對雙機協(xié)同探測動態(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值可以提高探測概率,通過降低自身雷達發(fā)射功率,有利于射頻隱身性能,降低被發(fā)現(xiàn)概率。(3)研究了無人機協(xié)同探測的最短滯留時間的設(shè)計,給出了無人機協(xié)同探測的整體航跡規(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,采用蟻群算法對每個目標(biāo)群內(nèi)小目標(biāo)探測航跡進行了規(guī)劃。(4)研究了無人機協(xié)同近程打擊的最短滯留時間設(shè)計,給出了協(xié)同近程打擊的無人機火力分配模型、敵方雷達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間為約束的協(xié)同近程打擊的無人機航跡規(guī)劃模型。研究了無人機協(xié)同遠近程打擊的最短滯留時間設(shè)計,給出了協(xié)同遠近程打擊任務(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)同遠程打擊的航跡規(guī)劃原則,給出了無人機協(xié)同遠近程打擊的最短滯留時間設(shè)計。
【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隨時發(fā)生變化，要想在航跡規(guī)劃之前獲取所有的空域環(huán)境得威脅某個確定的威脅源，也會因為探測信號的誤差而造成不同的判斷，規(guī)劃空域有一個移動的威脅源，飛行器在靠近該區(qū)域時，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)與時間關(guān)系的表示法；飛行速度、方向與時間關(guān)系的表示法；坐標(biāo)位置變化與時間關(guān)系的表示法；務(wù)的高級別抽象航跡表示法。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，應(yīng)當(dāng)了研究飛行器在飛行過程中，對目標(biāo)探測與機載雷達射頻之間的相對位置，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時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。每個) 唯一確定。圖 3.2 用航跡點表示的航跡圖。
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：V279;V249

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