隨著無(wú)人機(jī)技術(shù)的發(fā)展,其應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣泛,在軍事領(lǐng)域和民用領(lǐng)域都有許多任務(wù)要求無(wú)人機(jī)在定高飛行的條件下,實(shí)現(xiàn)對(duì)特定區(qū)域的完全覆蓋,比如區(qū)域偵察、航空搜索等。這些任務(wù)的共同特點(diǎn)是無(wú)人機(jī)按照預(yù)定的軌跡以恒定的速度飛行,并避開危險(xiǎn)區(qū)域,高效的無(wú)人機(jī)的覆蓋路徑規(guī)劃技術(shù)及路徑跟隨制導(dǎo)技術(shù)需求與日俱增。本文以無(wú)人機(jī)在救災(zāi)中的災(zāi)情巡視為應(yīng)用背景,基于分段5次PH曲線,研究了三維環(huán)境中覆蓋路徑規(guī)劃和路徑跟隨制導(dǎo),所有的算法都用MATLAB實(shí)現(xiàn),并利用Simulink搭建模型進(jìn)行仿真。主要研究?jī)?nèi)容包含以下三個(gè)方面:一、在考慮遮擋的前提下建立無(wú)人機(jī)巡視的覆蓋模型,求解覆蓋目標(biāo)區(qū)域所需的數(shù)目最少視點(diǎn)作為航跡點(diǎn)。從最佳視點(diǎn)集中選取兩點(diǎn)作為起始和終止點(diǎn),以分段5次PH樣條曲線長(zhǎng)度為為優(yōu)化目標(biāo),使用遺傳算法求解起始點(diǎn)到終止點(diǎn)的TSP路徑,將所得的分段5次PH曲線作為無(wú)人機(jī)覆蓋該目標(biāo)區(qū)域的期望軌跡。二、建立任務(wù)分配的模型,將重災(zāi)區(qū)中需要巡視的地方劃分為多個(gè)任務(wù)區(qū),通過(guò)直接任務(wù)指派或使用粒子群優(yōu)化算法求解任務(wù)分配方案,把各任務(wù)區(qū)的巡視任務(wù)分配給相應(yīng)的無(wú)人機(jī),得到各無(wú)人機(jī)的飛行路線。三、建立無(wú)人機(jī)路徑跟隨的誤差模型,...

【文章頁(yè)數(shù)】：63 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景與意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 覆蓋路徑研究現(xiàn)狀
        1.2.2 任務(wù)分配研究現(xiàn)狀
        1.2.3 無(wú)人機(jī)制導(dǎo)研究現(xiàn)狀
    1.3 主要研究?jī)?nèi)容
        1.3.1 主要研究工作
        1.3.2 論文研究?jī)?nèi)容
第2章 單無(wú)人機(jī)災(zāi)情巡視覆蓋路徑規(guī)劃
    2.1 引言
    2.2 預(yù)備知識(shí)
        2.2.1 數(shù)字地圖模型
        2.2.2 PH曲線簡(jiǎn)介
    2.3 巡視覆蓋模型
    2.4 最佳視點(diǎn)集
    2.5 優(yōu)化路徑求解
        2.5.1 遺傳算法
        2.5.2 PH路徑求解
        2.5.3 迭代初值計(jì)算
        2.5.4 仿真結(jié)果與分析
    2.6 兩點(diǎn)間的PH路徑
    2.7 本章小結(jié)
第3章 多無(wú)人機(jī)多區(qū)域巡視任務(wù)分配
    3.1 引言
    3.2 任務(wù)分配問(wèn)題建模
        3.2.1 問(wèn)題描述
        3.2.2 約束條件與目標(biāo)函數(shù)
        3.2.3 數(shù)學(xué)模型
    3.3 基于粒子群優(yōu)化的任務(wù)分配方法
        3.3.1 任務(wù)區(qū)域劃分
        3.3.2 粒子編碼方式
        3.3.3 粒子群優(yōu)化算法
    3.4 仿真結(jié)果
    3.5 本章小結(jié)
第4章 基于矢量場(chǎng)的單無(wú)人機(jī)曲線路徑跟隨制導(dǎo)
    4.1 引言
    4.2 制導(dǎo)模型與線性制導(dǎo)算法
        4.2.1 制導(dǎo)模型
        4.2.2 線性制導(dǎo)算法
    4.3 基于矢量場(chǎng)的SMC曲線路徑跟隨制導(dǎo)算法
        4.3.1 矢量場(chǎng)與SMC簡(jiǎn)介
        4.3.2 誤差模型與制導(dǎo)算法
    4.4 碰撞回避
    4.5 仿真與分析
        4.5.1 制導(dǎo)仿真
        4.5.2 避碰仿真
    4.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號(hào)：3880769