基于超差信息的局部實(shí)時(shí)航跡規(guī)劃方法研究.pdf

1、無(wú)人飛行器在飛行過(guò)程中準(zhǔn)確可靠地沿預(yù)定軌跡自動(dòng)導(dǎo)航飛行，是其完成預(yù)定任務(wù)鏈的必要條件。但在實(shí)際飛行過(guò)程中，由于某種原因可能導(dǎo)致機(jī)上導(dǎo)航系統(tǒng)導(dǎo)航失敗、錯(cuò)誤或者需緊急執(zhí)行其它任務(wù)導(dǎo)致預(yù)定的任務(wù)鏈產(chǎn)生變化，使預(yù)定的任務(wù)鏈難以完成，這種事件稱作超差事件，對(duì)應(yīng)的事件信息稱為超差信息。為了減少因超差而使得預(yù)定任務(wù)鏈無(wú)法順利執(zhí)行所帶來(lái)的影響，除了提高飛行器導(dǎo)航系統(tǒng)本身的可靠性以外，對(duì)超差信息的準(zhǔn)確及時(shí)監(jiān)測(cè)并快速處理非常重要。本文即對(duì)這一問(wèn)題展開研究。

2、
　　本文首先介紹超差概念及其產(chǎn)生的原因，分析了超差對(duì)飛行器執(zhí)行任務(wù)的影響，并詳細(xì)分析了幾類典型超差的處理方案。同時(shí)，由于超差的處理需用到局部實(shí)時(shí)航跡規(guī)劃方法，因此本文接著分析了局部實(shí)時(shí)航跡規(guī)劃問(wèn)題模型，并討論了幾種算法在本問(wèn)題模型中的適用性。在此基礎(chǔ)上，指出了以遺傳算法為代表的傳統(tǒng)算法在處理基于超差的局部實(shí)時(shí)航跡規(guī)劃時(shí)的局限性，分析了局限性產(chǎn)生的具體原因，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證，為進(jìn)一步克服算法缺陷指明方向。
　　針對(duì)遺傳算

3、法在航跡規(guī)劃時(shí)，由于無(wú)法往回規(guī)劃以及對(duì)前向機(jī)動(dòng)距離要求較高等而造成規(guī)劃困難的問(wèn)題，提出了結(jié)合有向圓理論的局部實(shí)時(shí)航跡規(guī)劃方法。當(dāng)規(guī)劃起始點(diǎn)與終止點(diǎn)方向相差太大時(shí)，利用有向圓與飛行器連續(xù)轉(zhuǎn)彎時(shí)飛行軌跡的相似性，在航跡規(guī)劃的起始點(diǎn)和終止點(diǎn)附近分別加上一段轉(zhuǎn)彎弧段，使中間規(guī)劃段的起始點(diǎn)、終止點(diǎn)方向與兩者連線方向一致，從而避免算法往回規(guī)劃。當(dāng)航跡規(guī)劃的起始點(diǎn)和終止點(diǎn)相距過(guò)近時(shí)，在距離起始點(diǎn)、終止點(diǎn)均較遠(yuǎn)處增加一個(gè)中間點(diǎn)，引導(dǎo)算法通過(guò)繞彎的方式增