本文關(guān)鍵詞：基于自由空間法的航跡規(guī)劃方法研究

  更多相關(guān)文章： 多航跡規(guī)劃 單元分解 通道劃分 自由空間 解空間

【摘要】：在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中,隨著海上的作戰(zhàn)任務(wù)需求多樣化,對(duì)簡(jiǎn)單的任務(wù)而言僅需要單個(gè)無(wú)人飛行器按照預(yù)定的最優(yōu)航跡飛行,這需要快速地規(guī)劃出單航跡中的最優(yōu)航跡;對(duì)復(fù)雜的任務(wù)通常需要調(diào)用多個(gè)無(wú)人飛行器協(xié)同地完成作戰(zhàn)任務(wù),這需要規(guī)劃出在空間上分布均勻、航跡長(zhǎng)度近似相等的航跡組。目前常用的航跡規(guī)劃方法幾乎都是構(gòu)造合理的規(guī)劃空間之后,然后采用相應(yīng)的搜索策略在規(guī)劃空間內(nèi)進(jìn)行求解,而并沒(méi)有進(jìn)一步對(duì)規(guī)劃空間的環(huán)境信息進(jìn)行深入的解析和表達(dá)。如何構(gòu)造一種合理、有效的規(guī)劃空間,既能適用于單航跡規(guī)劃,也能滿足多航跡協(xié)同規(guī)劃成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的熱點(diǎn)內(nèi)容。本文針對(duì)無(wú)人飛行器的海上航跡規(guī)劃的問(wèn)題,即不僅能快速地規(guī)劃出單航跡中的最優(yōu)航跡,而且能規(guī)劃出在空間上分布均勻、航跡長(zhǎng)度近似相等的多條航跡組,提出了一種基于解空間劃分的航跡規(guī)劃方法。該法主要思想將解空間劃分為不同的子解空間,該方法的主要步驟及特點(diǎn)為:首先,對(duì)島嶼進(jìn)行簡(jiǎn)化處理,使之滿足海上航跡規(guī)劃應(yīng)用的要求,以實(shí)現(xiàn)快速航跡規(guī)劃;其次,把規(guī)劃空間中的凹多邊形島嶼分解成許多子凸多邊形島嶼的組合使得規(guī)劃空間環(huán)境描述統(tǒng)一;最后,對(duì)規(guī)劃空間進(jìn)行單元分解并將規(guī)劃空間重新構(gòu)造為自由飛行區(qū)有向圖,通過(guò)搜索自由飛行區(qū)有向圖中的起始單元到目標(biāo)單元的連通分支,合并這些連通分支得到解空間的子空間,在每個(gè)子空間內(nèi)采用規(guī)劃算法進(jìn)行航跡規(guī)劃。該通道的劃分既可求出單航跡的最優(yōu)航跡,也可應(yīng)用于多航跡的協(xié)同規(guī)劃。本文將該航跡規(guī)劃算法在由矢量電子海圖和模擬生成的禁飛區(qū)、威脅區(qū)構(gòu)成的規(guī)劃空間內(nèi)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明了該方法的正確性和有效性。
【關(guān)鍵詞】：多航跡規(guī)劃 單元分解 通道劃分 自由空間 解空間
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：V249
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 1 緒論8-12
• 1.1 引言8-9
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-10
• 1.3 主要研究?jī)?nèi)容與文章結(jié)構(gòu)10-12
• 2 基于矢量圖的海上環(huán)境建模12-23
• 2.1 引言12
• 2.2 島嶼簡(jiǎn)化問(wèn)題描述12-13
• 2.3 島嶼的簡(jiǎn)化13-17
• 2.4 凹多邊形分解為凸多邊形17-21
• 2.5 航跡約束與航跡擬合21-23
• 3 規(guī)劃空間通道的劃分23-35
• 3.1 自由空間法介紹23-25
• 3.2 規(guī)劃空間的自由分解25-29
• 3.3 規(guī)劃空間的重新構(gòu)造29-31
• 3.4 解空間的通道劃分思想31-35
• 4 基于解空間劃分的航跡規(guī)劃35-50
• 4.1 解空間劃分的航跡規(guī)劃方法35-37
• 4.2 解空間劃分的單航跡規(guī)劃37-45
• 4.3 通道劃分的規(guī)劃方法與常用規(guī)劃方法對(duì)比分析45-47
• 4.4 解空間劃分的多航跡規(guī)劃47-50
• 5 總結(jié)與展望50-52
• 5.1 本文所做的研究工作50-51
• 5.2 進(jìn)一步研究方向51-52
• 致謝52-53
• 參考文獻(xiàn)53-56
• 附錄1攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文目錄56

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：941150