本文關(guān)鍵詞：艦載無人機(jī)任務(wù)規(guī)劃技術(shù)研究與開發(fā)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近些年來,無人機(jī)已經(jīng)被廣泛地用于農(nóng)業(yè)灌溉,安全警報(bào),狀況監(jiān)測,軍事作戰(zhàn)等多個(gè)領(lǐng)域。隨著人工智能應(yīng)用技術(shù)越來越成熟,無人機(jī)未來發(fā)展的主要方向也必然趨向于智能化。尤其是無人機(jī)參與軍事作戰(zhàn)可以減小飛行目標(biāo)的體積,增加作戰(zhàn)時(shí)的靈活性,降低軍費(fèi)開支,減少人員傷亡。隨著無人機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用,無人機(jī)的海上作戰(zhàn)也成為未來作戰(zhàn)的發(fā)展趨勢之一,而艦載無人機(jī)由于起飛點(diǎn)和降落點(diǎn)都在艦艇上,受海面風(fēng)力等因素的影響,其作戰(zhàn)行動所面臨的突發(fā)狀況遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于常規(guī)無人機(jī),必須隨時(shí)配合艦艇完成任務(wù)。因此,如何在復(fù)雜的環(huán)境和地形中更快速地完成任務(wù)成為無人機(jī)智能化飛行的研究重點(diǎn)。早期的無人機(jī)任務(wù)規(guī)劃技術(shù),無法及時(shí)得到無人機(jī)執(zhí)行任務(wù)情況的反饋,不能有效地對規(guī)劃算法進(jìn)行評估和改進(jìn),且當(dāng)無人機(jī)遇到突發(fā)情況時(shí)無法及時(shí)做出最有利的調(diào)整。因此我們迫切需要一套實(shí)時(shí)性強(qiáng)、擴(kuò)展性好并且?guī)в斜O(jiān)視功能的無人機(jī)任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng),以提高任務(wù)執(zhí)行的成功率,減少不必要的損失。為了提高無人機(jī)執(zhí)行任務(wù)的容錯率及緊急情況的應(yīng)對能力,良好的任務(wù)規(guī)劃和系統(tǒng)通信是必須的。本課題對任務(wù)規(guī)劃技術(shù)進(jìn)行了深入研究,針對海域特點(diǎn)討論了航路規(guī)劃的約束條件,實(shí)現(xiàn)了利用電子海圖監(jiān)視任務(wù)作戰(zhàn)過程以隨時(shí)調(diào)整作戰(zhàn)策略,并研究了以源特定組播技術(shù)為核心的通信技術(shù),設(shè)計(jì)并開發(fā)了艦載無人機(jī)任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)。綜上所述,本課題主要分為以下三個(gè)部分。第一部分,對無人機(jī)任務(wù)規(guī)劃進(jìn)行模型建立。介紹了無人機(jī)任務(wù)規(guī)劃技術(shù),還深入研究了任務(wù)規(guī)劃的相關(guān)算法。針對海域環(huán)境特點(diǎn)分析優(yōu)化了人工智能中經(jīng)典的尋路算法——A*算法,大大減少了無人機(jī)航路規(guī)劃的掃描節(jié)點(diǎn),提出最速躲避威脅區(qū)的策略簡化了航路的搜索空間,使改進(jìn)的算法能夠快速實(shí)時(shí)地在執(zhí)行任務(wù)過程中重新規(guī)劃路線。第二部分,為了實(shí)時(shí)監(jiān)測和評估無人機(jī)執(zhí)行任務(wù)的情況,研究了基于電子海圖的監(jiān)視模塊,其中運(yùn)用到了多種技術(shù)。本文采用貝塞爾樣條曲線的算法,接收從飛機(jī)控制系統(tǒng)反饋得到的離散點(diǎn)來平滑地繪制無人機(jī)的實(shí)際路線;討論了在電子海圖顯示中的各個(gè)坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系;并利用了雙緩沖技術(shù),改善了在類似于高幀頻的環(huán)境中導(dǎo)致的閃爍現(xiàn)象。第三部分,為了使無人機(jī)在多變的海域戰(zhàn)場環(huán)境中快速準(zhǔn)確地完成偵查任務(wù),本課題構(gòu)建了一個(gè)艦載無人機(jī)任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng),系統(tǒng)包含無人機(jī)任務(wù)規(guī)劃功能及實(shí)時(shí)監(jiān)控顯示功能,并為了與項(xiàng)目中的其他系統(tǒng)協(xié)作,研究了基于源特定組播(SSM)的socket通信技術(shù)。最后,為了增強(qiáng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的復(fù)用性和擴(kuò)展性,提供了動態(tài)對象接口,為后續(xù)的無人機(jī)任務(wù)規(guī)劃技術(shù)研究中的算法對比及研究調(diào)整提供了實(shí)驗(yàn)平臺。通過實(shí)際操作與測試,本課題的研究內(nèi)容正確可行并且具有高時(shí)效性,為無人機(jī)任務(wù)規(guī)劃技術(shù)研究奠定了實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)�？傊�,無人機(jī)任務(wù)規(guī)劃技術(shù)在未來的無人機(jī)發(fā)展中將扮演重要角色,一套具有監(jiān)測和評估功能的無人機(jī)任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)能有力促進(jìn)任務(wù)規(guī)劃技術(shù)的研究和發(fā)展。
【關(guān)鍵詞】：無人機(jī) 任務(wù)規(guī)劃 A*算法 航路規(guī)劃
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：V279;TP18
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-13
• 1.1 課題研究意義10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3 本文工作的主要內(nèi)容11-12
• 1.4 本文結(jié)構(gòu)安排12-13
• 第2章 艦載無人機(jī)任務(wù)規(guī)劃技術(shù)的研究13-23
• 2.1 無人機(jī)任務(wù)規(guī)劃13-16
• 2.1.1 航路規(guī)劃的約束條件13-14
• 2.1.2 航路規(guī)劃常用算法概述14-16
• 2.2 基于A*算法的航路規(guī)劃簡介16-18
• 2.3 改進(jìn)的A*算法18-21
• 2.4 實(shí)驗(yàn)評估與分析21-22
• 2.5 小結(jié)22-23
• 第3章 電子海圖的相關(guān)技術(shù)23-29
• 3.1 基于貝塞爾樣條曲線算法的路徑顯示23-24
• 3.2 電子海圖24-28
• 3.2.1 經(jīng)緯度-海圖坐標(biāo)轉(zhuǎn)換24-25
• 3.2.2 海圖-顯示設(shè)備坐標(biāo)轉(zhuǎn)換25-26
• 3.2.3 海圖的顯示26-27
• 3.2.4 雙緩沖技術(shù)27-28
• 3.3 小結(jié)28-29
• 第4章 艦載無人機(jī)任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)29-46
• 4.1 系統(tǒng)概述29-30
• 4.2 系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)30-35
• 4.2.1 SSM組播技術(shù)和類的封裝30-33
• 4.2.2 數(shù)據(jù)管理技術(shù)33-35
• 4.3 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)35-44
• 4.3.1 系統(tǒng)總體層次35-36
• 4.3.2 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)36-39
• 4.3.3 系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)39-44
• 4.4 系統(tǒng)測試44-45
• 4.4.1 系統(tǒng)性能測試44-45
• 4.4.2 系統(tǒng)功能測試45
• 4.5 小結(jié)45-46
• 第5章 全文總結(jié)與展望46-49
• 5.1 選題思路回顧46
• 5.2 本文工作總結(jié)46-47
• 5.3 后續(xù)工作展望47-49
• 參考文獻(xiàn)49-51
• 致謝51

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10 王s

本文編號：466458