基于DirectX的無人機(jī)航跡規(guī)劃模擬系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著現(xiàn)代戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的復(fù)雜性日益提高,無人機(jī)在現(xiàn)代戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境中的作用日益凸顯。在戰(zhàn)場(chǎng)上,無人機(jī)需要低空飛行以提高安全性,然而低空飛行又使得無人機(jī)面臨地形和地面雷達(dá)等多方面的威脅,這就需要航跡規(guī)劃算法為無人機(jī)規(guī)劃出一條安全航跡。在完成作戰(zhàn)任務(wù)時(shí),多無人機(jī)協(xié)同攻擊目標(biāo)將有效提升任務(wù)成功率。多無人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)將是未來戰(zhàn)場(chǎng)趨勢(shì)。
　　無人機(jī)航跡規(guī)劃規(guī)劃模擬系統(tǒng)是統(tǒng)籌評(píng)估無人機(jī)性能、地形信息、威脅信息以及戰(zhàn)略信息,進(jìn)行合理的目標(biāo)分配和航跡規(guī)劃的綜合

2、系統(tǒng)。模擬系統(tǒng)的有效與否關(guān)系到無人機(jī)任務(wù)執(zhí)行的有效性和成功率。
　　目前,國(guó)內(nèi)學(xué)者的研究側(cè)重于無人機(jī)航跡規(guī)劃算法的研究,而對(duì)無人機(jī)航跡規(guī)劃系統(tǒng)的研制處于較為初級(jí)的階段。
　　本文首先討論了構(gòu)建無人機(jī)航跡規(guī)劃模擬系統(tǒng)架構(gòu)的方法。系統(tǒng)使用VS2010和DirectX工具構(gòu)建,完成單無人機(jī)規(guī)劃任務(wù)和多無人機(jī)規(guī)劃任務(wù)。系統(tǒng)可以作為航跡規(guī)劃算法演示平臺(tái),以進(jìn)行各種算法的評(píng)估比較。
　　其次,介紹了稀疏A*算法的三維擴(kuò)展化方法,設(shè)

3、計(jì)了算法應(yīng)用到單無人機(jī)航跡規(guī)劃時(shí)的啟發(fā)函數(shù)的計(jì)算方法,啟發(fā)函數(shù)根據(jù)航跡長(zhǎng)度代價(jià)和威脅代價(jià)得到,為了便于計(jì)算,本文將威脅代價(jià)量化為長(zhǎng)度代價(jià)量綱。
　　再次,研究了多目標(biāo)分配算法,設(shè)計(jì)了一種基于航跡長(zhǎng)度代價(jià)矩陣和DE進(jìn)化算法的多目標(biāo)分配方法,方法中首先使用航跡連線對(duì)三維地形豎切,根據(jù)得到的垂直切面得到估計(jì)航跡長(zhǎng)度代價(jià)矩陣,在此基礎(chǔ)上對(duì)分配模型進(jìn)行基因編碼,使用DE進(jìn)化算法得到最終的目標(biāo)分配結(jié)果。
　　然后,為了解決多航跡規(guī)劃中的