發(fā)布時(shí)間：2024-02-03 06:18

　　近年來(lái),無(wú)人機(jī)處于高速發(fā)展的時(shí)期,在軍用領(lǐng)域和民用領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。但無(wú)人機(jī)的蓬勃發(fā)展給低空空域的格局帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn),低空空域變得更加擁擠,無(wú)人機(jī)發(fā)生事故的概率越來(lái)越高,無(wú)人機(jī)在執(zhí)行任務(wù)過(guò)程中的安全問(wèn)題引發(fā)了人們廣泛的關(guān)注。無(wú)人機(jī)能否自主避險(xiǎn),是其飛行安全的重要保障,也影響著無(wú)人機(jī)的發(fā)展。無(wú)人機(jī)避險(xiǎn)問(wèn)題的核心是避險(xiǎn)算法,論文基于自主避險(xiǎn)算法對(duì)無(wú)人機(jī)的避險(xiǎn)問(wèn)題展開(kāi)了研究。首先,對(duì)無(wú)人機(jī)的避險(xiǎn)問(wèn)題進(jìn)行了概述,根據(jù)障礙物種類的不同,將無(wú)人機(jī)的避險(xiǎn)問(wèn)題劃分為兩個(gè)不同的層面,總結(jié)了無(wú)人機(jī)在飛行過(guò)程中的約束條件,并對(duì)目前常用的主流算法的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了總結(jié)和對(duì)比,提出利用雙層算法來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)的自主避險(xiǎn)。其次,針對(duì)靜態(tài)障礙物的無(wú)人機(jī)避險(xiǎn)問(wèn)題的研究,首先根據(jù)威脅約束建立了靜態(tài)環(huán)境模型,提出了一種改進(jìn)的粒子群算法,使慣性權(quán)重自適應(yīng)變化,學(xué)習(xí)因子非對(duì)稱、反正弦的方法動(dòng)態(tài)調(diào)整,并對(duì)停滯的粒子采用混沌理論,擴(kuò)大搜索范圍,通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)證明了改進(jìn)算法的收斂速度比較快,并且成功解決了無(wú)人機(jī)在靜態(tài)環(huán)境下的避險(xiǎn)問(wèn)題。然后,針對(duì)動(dòng)態(tài)障礙物的無(wú)人機(jī)避險(xiǎn)問(wèn)題的研究,第一層算法改進(jìn)的粒子群算法無(wú)法滿足避險(xiǎn)的要求,會(huì)立即調(diào)用...

【文章頁(yè)數(shù)】：75 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
        1.2.1 無(wú)人機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 無(wú)人機(jī)避險(xiǎn)算法研究現(xiàn)狀
    1.3 研究?jī)?nèi)容及結(jié)構(gòu)安排
第2章 無(wú)人機(jī)避險(xiǎn)相關(guān)問(wèn)題及算法分析
    2.1 無(wú)人機(jī)避險(xiǎn)問(wèn)題概述
    2.2 無(wú)人機(jī)約束條件
        2.2.1 飛行任務(wù)約束
        2.2.2 機(jī)動(dòng)性能約束
        2.2.3 威脅約束
    2.3 無(wú)人機(jī)避險(xiǎn)算法分析
    2.4 本章小結(jié)
第3章 基于粒子群算法的無(wú)人機(jī)靜態(tài)避險(xiǎn)方法研究
    3.1 靜態(tài)環(huán)境模型
    3.2 基本粒子群算法的介紹
        3.2.1 粒子群算法的由來(lái)
        3.2.2 基本粒子群算法的原理
        3.2.3 基本粒子群算法的實(shí)現(xiàn)步驟
    3.3 基于粒子群算法的改進(jìn)
        3.3.1 慣性權(quán)重的引入
        3.3.2 基于慣性權(quán)重的改進(jìn)
        3.3.3 基于學(xué)習(xí)因子的改進(jìn)
        3.3.4 引入混沌理論
    3.4 算法仿真與分析
        3.4.1 測(cè)試函數(shù)
        3.4.2 算法性能分析
        3.4.3 仿真結(jié)果
    3.5 本章小結(jié)
第4章 基于速度障礙法的無(wú)人機(jī)動(dòng)態(tài)避險(xiǎn)方法研究
    4.1 動(dòng)態(tài)環(huán)境模型
    4.2 速度障礙法的介紹
        4.2.1 基本速度障礙法的介紹
        4.2.2 速度障礙法的原理
    4.3 速度障礙法的改進(jìn)
        4.3.1 引入安全距離
        4.3.2 引入威脅距離
    4.4 無(wú)人機(jī)動(dòng)態(tài)避險(xiǎn)的過(guò)程
        4.4.1 沖突探測(cè)
        4.4.2 動(dòng)態(tài)避險(xiǎn)策略
        4.4.3 恢復(fù)至全局路徑
    4.5 無(wú)人機(jī)避險(xiǎn)仿真結(jié)果及分析
        4.5.1 單入侵機(jī)
        4.5.2 多入侵機(jī)
    4.6 本章小結(jié)
第5章 無(wú)人機(jī)避險(xiǎn)仿真系統(tǒng)
    5.1 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具
    5.2 仿真系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
    5.3 仿真系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)
        5.3.1 登陸界面
        5.3.2 規(guī)劃方式選擇界面
        5.3.3 無(wú)人機(jī)靜態(tài)避險(xiǎn)系統(tǒng)界面
        5.3.4 無(wú)人機(jī)動(dòng)態(tài)避險(xiǎn)方法界面
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的論文
致謝



本文編號(hào)：3893865