現(xiàn)代無人機應用不僅限于執(zhí)行偵察任務,更多可以成為作戰(zhàn)武器。在無人機控制模塊的眾多子系統(tǒng)中,航跡規(guī)劃系統(tǒng)越來越重要,航跡規(guī)劃的核心在于對航跡規(guī)劃算法的研究,航跡規(guī)劃算法不僅是到達目標點,也是在滿足無人機飛行特性限制下,根據(jù)多目標約束規(guī)劃出一條躲避所有威脅且航跡距離較優(yōu)的航跡。高空長航時無人機與低空無人機的飛行特性有所不同,低空無人機主要用于執(zhí)行近距離任務,飛行范圍小,多數(shù)航跡規(guī)劃算法研究中在對航距是使用兩點間直線距離進行計算,然而高空長航時無人機主要執(zhí)行遠程偵察打擊任務,航跡覆蓋范圍廣,對航距計算時采用平面直線距離會造成較大誤差。本文考慮到地球曲率對航跡距離的計算影響,以及高空長航時無人機基本采用定高飛行假設,對高空長航時無人機航跡規(guī)劃問題開展研究,內(nèi)容包括以下方面:（1）提出一種基于降維映射的曲面航跡規(guī)劃方法。首先主要是利用高斯投影正算,將三維大地坐標表示的起始點、目標點和威脅信息投影到高斯二維平面坐標系,然后將規(guī)劃后得到的最優(yōu)航跡使用高斯投影反算,顯示到三維大地坐標系中。（2）提出一種遠程曲面航跡全局靜態(tài)規(guī)劃方法。在綜合考慮已知威脅和燃油代價形成的多目標代價約束下,利用多目標模糊優(yōu)化... 

【文章來源】：電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

美國隱身高空長航時無人機根據(jù)公開數(shù)據(jù)信息顯示，除美國以外的其他國家對于高空長航時無人機也緊

電子科技大學碩士學位論文4圖1-2中國“翔龍”高空長航時無人機我國對高空長航時無人機的研制可以追溯到上個世紀八十年代，研究歷史與國外基本相當，但我國大多高空長航時無人機研制工作基本還停留在民用和軍事輔助，沒有真正應用于戰(zhàn)斗中，直到近年來我國自主研發(fā)的“翔龍”高空長航時無人機面世后，標志著我國對高空長航時無人機的軍事應用取得了非常大的進步，這種無人機主要利用機載偵察設備，不間斷的完成戰(zhàn)略信息偵察工作，但是“翔龍”續(xù)航時間較短，需要我國繼續(xù)深入研究，提高作戰(zhàn)能力。近年來，無人機由于其特殊的定位，也受到了社會各界廣泛關注，除無人機相關科研人員進行積極研究外，學生也踴躍參與各部門舉辦的無人機比賽。目前我國大多無人機學習研究基本還是以航空類大學為主導，由空天科研院牽頭與航空企業(yè)相互協(xié)作進行，雖然取得了一定的成效，也為我國的軍事力量提升做出了一定的貢獻，使得我國的無人機研究事業(yè)有了一定的研究成果，但是我國未來研究主體部門還需進一步與其他部門合作，并繼續(xù)加大對無人機的研究投入。1.2.2航跡規(guī)劃問題分析無人機控制模塊中包含多個系統(tǒng)部分，有動力系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)等各種子系統(tǒng)，其中航跡規(guī)劃系統(tǒng)作為無人機綜合系統(tǒng)的重要組成之一，在保障無人機安全和提升無人機續(xù)航能力、減小燃油消耗等方面具有重要意義[18,23]，所以對于航跡規(guī)劃系統(tǒng)的研發(fā)工作不僅可以大幅提高無人機作戰(zhàn)能力，還可以加強任務執(zhí)行的精確程度，這也是目前重點開展該領域研究的主要方向與原因。目前，許多國家已經(jīng)研制出自己國家無人機可使用的較優(yōu)航跡規(guī)劃算法與航跡規(guī)劃系統(tǒng)模塊，作為此研究的領先國，美國自1980年開始，就已經(jīng)開始著手研發(fā)應用于國防、軍事等領域的航跡規(guī)劃系統(tǒng)[15]，主要成果為空射巡航導彈裝配

電子科技大學碩士學位論文30威脅目標點起始點圖3-5三維大地坐標系中的起始點、目標點和威脅信息如圖3-5中顯示了起始點、目標點和威脅數(shù)據(jù)信息在三維大地坐標系中的效果，用紅色五角星標記起點、目標點，黃色半圓標記威脅范圍，通過降維映射方法，應用高斯投影正算將三維大地坐標系中顯示的起始點、目標點和威脅信息轉(zhuǎn)化到高斯投影二維平面坐標系中，如圖3-6所示，其中S用于標記起始點位置，T用于標記目標點位置，威脅中心用方形標記。圖3-6高斯投影二維平面坐標系中的起始點、目標點和威脅信息由于數(shù)據(jù)信息都在南半球，在測量學中將南緯記為負，所以縱坐標顯示的數(shù)據(jù)為負；而西經(jīng)記為負，為了方便后期投影計算，經(jīng)度數(shù)據(jù)統(tǒng)一加上了，將經(jīng)度范圍從轉(zhuǎn)換到。

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3279404