本文關鍵詞：多約束條件下的無人機航路規(guī)劃算法研究

  更多相關文章： 航路規(guī)劃 約束條件 同步雙向A*算法 柵格法

【摘要】：無人機航路規(guī)劃一直是無人機領域中研究的熱點。本文對無人機航路規(guī)劃國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進行了分析。將約束條件分為三大類:外部環(huán)境約束、無人機自身性能約束和所執(zhí)行任務條件約束,外部環(huán)境約束主要包括自然地形障礙,天氣條件約束,人為的雷達陣地和導彈陣地障礙等;無人機自身的約束包括無人機最大飛行速度,最小轉(zhuǎn)彎半徑,最遠航程等飛行性能指標;任務條件約束則根據(jù)無人機所執(zhí)行的各項任務來特殊定制。本文采用柵格思想對無人機航路規(guī)劃區(qū)域進行環(huán)境建模,為A*算法搜索節(jié)點提供依據(jù)。使用A*算法作為無人機航路的搜索算法,針對A*算法所存在的不足,提出了改進方案,將雙向A*算法與傳統(tǒng)A*算法作對比,針對雙向A*算法中正向搜索與反向搜索之間相互等待更新的問題,提出了同步雙向A*算法,用來解決正向搜索與反向搜索相互等待浪費時間的缺點。在三維環(huán)境中,將A*算法與粒子群算法作對比。最后,對A*算法、雙向A*算法和同步雙向A*算法進行了仿真實驗。在二維地形環(huán)境中對三種算法的性能進行了對比實驗,實驗表明同步雙向A*算法在搜索速度上有較大提升。在真實三維地形環(huán)境中,對雙向A*算法和粒子群算法進行航路規(guī)劃仿真實驗,并對比兩種算法的性能,實驗表明粒子群算法在三維環(huán)境中的性能要優(yōu)于A*算法,分析了確定型算法——A*算法在三維環(huán)境中,在節(jié)點成倍增長的情況下,搜索效率下降的原因,指出了隨機型搜索算法在三維環(huán)境下更具有優(yōu)勢。
【關鍵詞】：航路規(guī)劃 約束條件 同步雙向A*算法 柵格法
【學位授予單位】：沈陽航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：V279;TP18
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-18
• 1.1 課題背景及研究意義11-12
• 1.2 算法研究現(xiàn)狀12-16
• 1.2.1 航路規(guī)劃相關技術研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.2 A*算法的研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 主要研究內(nèi)容16-17
• 1.4 論文結構17-18
• 第2章 無人機航路規(guī)劃中的約束條件18-26
• 2.1 外部環(huán)境約束18-21
• 2.1.1 地形約束18-20
• 2.1.2 天氣約束20
• 2.1.3 雷達約束20-21
• 2.1.4 導彈陣地約束21
• 2.2 自身性能約束21-24
• 2.2.1. 最大航程約束22
• 2.2.2. 最小飛行距離約束與最小轉(zhuǎn)彎半徑約束22-23
• 2.2.3. 最大轉(zhuǎn)彎角約束23
• 2.2.4. 最大爬升/俯沖角約束23-24
• 2.2.5. 飛行高度約束24
• 2.3 任務條件約束24-25
• 2.4 本章小結25-26
• 第3章 基于雙向A*搜索算法的無人機航路規(guī)劃26-40
• 3.1 引言26-27
• 3.2 無人機飛行環(huán)境建模27-29
• 3.3 A*算法的原理29-32
• 3.4 雙向A*搜索算法32-35
• 3.5 對雙向A*搜索算法的改進35-38
• 3.6 航路平滑技術38-39
• 3.7 本章小結39-40
• 第4章 三維環(huán)境中的無人機航路規(guī)劃40-46
• 4.1 引言40
• 4.2 應用A*算法進行無人機三維航路規(guī)劃40-43
• 4.2.1 三維空間建模40-41
• 4.2.2 A*算法在三維環(huán)境中的應用41-43
• 4.3 應用粒子群算法進行無人機三維航路規(guī)劃43-44
• 4.4 威脅回避技術44-45
• 4.5 本章小結45-46
• 第5章 無人機航路規(guī)劃仿真實驗46-56
• 5.1 實驗仿真環(huán)境46
• 5.2 二維環(huán)境下仿真實驗46-50
• 5.2.1 環(huán)境建模46-47
• 5.2.2 A*算法仿真47-50
• 5.3 三維環(huán)境下仿真實驗50-55
• 5.3.1 環(huán)境建模50
• 5.3.2 雙向A*算法與粒子群算法在三維環(huán)境中的仿真50-53
• 5.3.3 航路平滑53-55
• 5.4 本章小結55-56
• 結論56-58
• 參考文獻58-60
• 致謝60-61
• 攻讀碩士期間發(fā)表（含錄用）的學術論文61

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 史建國;高曉光;;飛行器突發(fā)威脅下的智能自主航路規(guī)劃技術[J];火力與指揮控制;2010年03期

2 賀建良,韓志剛,孫隆和;防區(qū)外導彈的航路規(guī)劃研究[J];電光與控制;1999年02期

3 龔清萍;基于數(shù)字地形數(shù)據(jù)的靜態(tài)航路規(guī)劃[J];航空電子技術;2000年02期

4 熊丹君;蔡滿意;劉宇坤;張沖;;多約束條件下飛行器航路規(guī)劃[J];彈箭與制導學報;2009年02期

5 王志科;朱凡;彭建亮;;基于啟發(fā)式A~*算法的飛行器三維航路規(guī)劃[J];電光與控制;2009年06期

6 袁勝智;李牧;唐江;;巡邏攻擊導彈協(xié)同偵察航路規(guī)劃研究[J];電光與控制;2009年11期

7 程春華;吳進華;周大旺;齊玉華;;基于鏈接圖法和遺傳算法的航路規(guī)劃[J];艦船電子工程;2010年01期

8 于競婷;周德云;;多目標對地序次攻擊航路規(guī)劃方法與仿真[J];計算機仿真;2010年03期

9 汲萬峰;姜禮平;朱建沖;阮冰;;基于遺傳算法的航路規(guī)劃模型研究[J];軍事運籌與系統(tǒng)工程;2010年02期

10 巴海濤;史超;;基于精英保留遺傳算法的飛行器航路規(guī)劃[J];指揮控制與仿真;2010年04期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 司守奎;王校鋒;徐珊;;有時間約束的航路規(guī)劃問題[A];第二十四屆中國控制會議論文集（下冊）[C];2005年

2 吳劍;代冀陽;周繼強;;航路規(guī)劃中的地形數(shù)據(jù)壓縮與多分辨率處理[A];中國自動化學會控制理論專業(yè)委員會A卷[C];2011年

3 柳長安;王和平;詹浩;李為吉;;蟻群算法在無人機航路規(guī)劃中的應用[A];探索創(chuàng)新交流－－中國航空學會青年科技論壇文集[C];2004年

4 喬宗濤;謝軍;謝明;;蟻群優(yōu)化算法在無人機航路規(guī)劃中的應用[A];中國航空學會控制與應用第十二屆學術年會論文集[C];2006年

5 樊興;張國平;李莉;;無人機協(xié)同航路規(guī)劃技術[A];中國造船工程學會電子技術學術委員會2011年海戰(zhàn)場電子信息技術學術年會論文集[C];2011年

6 臧濤;;考慮聲場威脅的水下三維航路規(guī)劃研究[A];中國聲學學會水聲學分會2013年全國水聲學學術會議論文集[C];2013年

7 樊興;張國平;李莉;;無人機協(xié)同航路規(guī)劃技術[A];2012年中國造船工程學會優(yōu)秀學術論文集[C];2013年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 柳長安;無人機航路規(guī)劃方法研究[D];西北工業(yè)大學;2003年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 徐振冬;二維動態(tài)環(huán)境下無人機自主航路規(guī)劃設計與仿真[D];東北大學;2014年

2 李天嘯;多約束條件下的無人機航路規(guī)劃算法研究[D];沈陽航空航天大學;2016年

3 萬小艷;基于改進引力模型的主干航路網(wǎng)絡規(guī)劃方法研究[D];中國民航大學;2014年

4 張標;基于管型空域航路規(guī)劃方法研究[D];中國民航大學;2014年

5 李倩;飛機起飛調(diào)運航路規(guī)劃、調(diào)度與仿真研究[D];哈爾濱工程大學;2009年

6 胡木;基于速度矢量場的航路規(guī)劃技術研究[D];南京航空航天大學;2010年

7 鄧文超;無人靶機航路規(guī)劃技術研究[D];南京航空航天大學;2013年

8 朱振強;飛行器航路規(guī)劃與評價研究[D];西安電子科技大學;2014年

9 田偉;無人作戰(zhàn)飛機航路規(guī)劃研究[D];西北工業(yè)大學;2007年

10 辛正偉;航路網(wǎng)絡規(guī)劃技術研究[D];南京航空航天大學;2013年

，

本文編號：932437