現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的日新月異,帶來無人機行業(yè)的蓬勃發(fā)展,對現(xiàn)有低空空域格局提出了巨大挑戰(zhàn),在一定空域下對無人機進行合理可行的路徑規(guī)劃,是緩解低空空域緊張的必要手段之一。如何確保無人機在低空空域下規(guī)劃一條無沖突、綜合代價最小的路徑,以及研究多架無人機在面臨沖突風(fēng)險時的路徑優(yōu)化策略,對于提高低空空域的運營安全和無人機的作業(yè)效率具有重要意義,本文正是對這一問題展開以下研究:首先,對無人機所在的低空空域進行研究,通過分析影響低空空域復(fù)雜度的簡化指標,采用改進Voronoi圖方法對低空空域進行劃分并優(yōu)化,形成復(fù)雜度均衡的無人機作業(yè)管理單元。接著根據(jù)外部環(huán)境約束建立基礎(chǔ)山峰威脅模型和電磁干擾威脅模型,通過將其疊加形成模擬規(guī)劃空間,并構(gòu)建滿足無人機自身性能約束的數(shù)學(xué)模型。同時定義了一種路徑綜合代價函數(shù),用基于模糊推理的方法確定綜合代價函數(shù)權(quán)重系數(shù),給出算例驗證了該方法的可行性。然后,針對無人機在密集障礙物環(huán)境下的路徑規(guī)劃問題,提出一種改進B-RRT*算法。通過研究相關(guān)算法基本流程,在其生成節(jié)點方式上進行改進。把無人機性能約束與雙向快速擴展隨機樹節(jié)點擴展過程相結(jié)合,采用把采樣點的生成方向限制在后向扇形區(qū)域和... 

【文章來源】：南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

基礎(chǔ)山峰威脅模擬圖

南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文間環(huán)境下，形成以O(shè) 點 0 0 0x , y ,z 為圓心，以dR 為威脅干擾半徑的 2 2 220 0 0, , |d x y z x x y y z z R2-13），可得到電磁干擾威脅數(shù)學(xué)模型 2 220 0 0,d dZ x y R x x y y z內(nèi)生成的電磁干擾威脅模擬地形如圖 2.6 所示：

0 0 0d d間內(nèi)生成的電磁干擾威脅模擬地形如圖 2.6 所示：圖 2.6 電磁干擾威脅模擬圖通過對上述外界環(huán)境約束即兩種威脅模型的分析，將其作用范圍疊加到新的規(guī)劃空間，最終建立基于外部環(huán)境約束的規(guī)劃空間模擬圖如圖 2.7

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[3]復(fù)雜約束下月面軟著陸的軌跡優(yōu)化研究[D]. 褚慧萍.浙江大學(xué) 2017
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[5]基于改進蟻群算法的無人機航跡規(guī)劃研究[D]. 肖紹.南昌航空大學(xué) 2016
[6]中國民航低空空域開放管理問題研究[D]. 石鵬.山東大學(xué) 2016
[7]空域復(fù)雜性因素下的扇區(qū)劃分研究[D]. 亢繼方.南京航空航天大學(xué) 2016
[8]基于A*算法的無人機航跡規(guī)劃技術(shù)的研究與應(yīng)用[D]. 唐曉東.西南科技大學(xué) 2015
[9]基于Gauss偽譜法的泊車軌跡規(guī)劃算法[D]. 李瀟傲.上海交通大學(xué) 2015
[10]低空無人機的航跡規(guī)劃技術(shù)研究與實現(xiàn)[D]. 王靖基.電子科技大學(xué) 2014



本文編號：2905209