發(fā)布時(shí)間：2024-03-09 07:18

　　無人機(jī)的路徑規(guī)劃具體定義為在滿足其動(dòng)態(tài)約束以及某種性能指標(biāo)的情況下,計(jì)算搜尋從無人機(jī)起始位置到終止位置的最優(yōu)或者次優(yōu)的可執(zhí)行飛行軌跡。路徑規(guī)劃作為無人機(jī)任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)的關(guān)鍵性技術(shù),一直以來都是各國無人機(jī)領(lǐng)域?qū)＜业闹攸c(diǎn)研究問題之一。由于在實(shí)際環(huán)境中,無人機(jī)飛行環(huán)境十分復(fù)雜,并且所需滿足約束條件較多,路徑規(guī)劃的效果不僅僅取決于算法的優(yōu)劣還和解決問題策略有關(guān),因此如何對(duì)環(huán)境進(jìn)行精準(zhǔn)建模以及選擇合適高效的規(guī)劃算法是解決無人機(jī)路徑規(guī)劃技術(shù)的關(guān)鍵要素。本文在粒子群算法和模擬退火算法以及人工魚群算法的基礎(chǔ)上,針對(duì)三維環(huán)境下無人機(jī)路徑規(guī)劃問題展開研究,所取得的成果包括以下幾個(gè)方面:(1)建立了無人機(jī)路徑規(guī)劃相關(guān)問題數(shù)學(xué)模型。首先對(duì)無人機(jī)路徑規(guī)劃建模方法、無人機(jī)機(jī)動(dòng)性能約束、無人機(jī)飛行威脅類別約束進(jìn)行研究與分析,并完成了等效三維數(shù)字地圖的建立。其中數(shù)學(xué)建模重點(diǎn)完成無人機(jī)飛行三維數(shù)字地圖的構(gòu)建,將飛行環(huán)境中的基準(zhǔn)地形、山峰和一些威脅環(huán)境信息進(jìn)行綜合,形成了一個(gè)模擬真實(shí)環(huán)境的三維數(shù)學(xué)模型。為后續(xù)群體智能算法進(jìn)行靜態(tài)、動(dòng)態(tài)路徑規(guī)劃做好鋪墊。(2)全局靜態(tài)路徑規(guī)劃研究。在靜態(tài)情況下,針對(duì)粒子群算法極易陷入局部極值...

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 無人機(jī)路徑規(guī)劃系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 無人機(jī)路徑規(guī)劃算法研究現(xiàn)狀
    1.3 論文研究?jī)?nèi)容
    1.4 本文組織結(jié)構(gòu)
第2章 無人機(jī)路徑規(guī)劃約束條件分析
    2.1 無人機(jī)機(jī)動(dòng)性能約束
        2.1.1 最短飛行長度約束
        2.1.2 最大轉(zhuǎn)彎角約束
        2.1.3 最大爬升角度約束
        2.1.4 最低飛行高度約束
        2.1.5 最大飛行長度約束
    2.2 飛行威脅類別及其約束條件
        2.2.1 探測(cè)型威脅約束
        2.2.2 地形威脅約束
        2.2.3 自然天氣威脅約束
    2.3 無人機(jī)路徑評(píng)價(jià)指標(biāo)
    2.4 本章小結(jié)
第3章 無人機(jī)飛行三維數(shù)字地圖的構(gòu)建
    3.1 數(shù)字地圖技術(shù)
        3.1.1 航空領(lǐng)域常見數(shù)字地圖
        3.1.2 高程數(shù)字地圖
    3.2 無人機(jī)飛行環(huán)境建模
        3.2.1 基準(zhǔn)地勢(shì)模型建立
        3.2.2 模擬山峰地形建立
        3.2.3 雷達(dá)威脅模型建立
        3.2.4 城市環(huán)境模型建立
        3.2.5 天氣威脅模型建立
    3.3 等效數(shù)字地圖模型生成
    3.4 本章小結(jié)
第4章 全局靜態(tài)路徑規(guī)劃的實(shí)現(xiàn)
    4.1 粒子群算法
        4.1.1 粒子群算法基本原理
        4.1.2 粒子群算法基本流程
    4.2 模擬退火算法
        4.2.1 模擬退火算法基本原理
        4.2.2 模擬退火算法基本流程
    4.3 靜態(tài)路徑規(guī)劃算法PSO-SA的提出
        4.3.1 算法的原理
        4.3.2 算法的流程
        4.3.3 算法的性能測(cè)試
        4.3.4 全局靜態(tài)路徑規(guī)劃的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)
    4.4 算法仿真比較
    4.5 本章小結(jié)
第5章 動(dòng)態(tài)在線路徑規(guī)劃的實(shí)現(xiàn)
    5.1 人工魚群算法
        5.1.1 人工魚群算法的基本原理
        5.1.2 人工魚群算法基本流程
    5.2 動(dòng)態(tài)路徑規(guī)劃算法PSO-AFSA的提出
        5.2.1 算法的原理
        5.2.2 算法的流程
        5.2.3 算法的性能測(cè)試
        5.2.4 動(dòng)態(tài)在線路徑規(guī)劃的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)
    5.3 算法仿真
        5.3.1 基于PSO-SA的動(dòng)態(tài)路徑規(guī)劃仿真
        5.3.2 基于PSO-AFSA的動(dòng)態(tài)路徑規(guī)劃仿真
        5.3.3 基于AFSA的動(dòng)態(tài)路徑規(guī)劃仿真
        5.3.4 基于仿真結(jié)果的對(duì)比與分析
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝



本文編號(hào)：3923102