基于Dubins的最優(yōu)航跡規(guī)劃方法與火力籌劃若干問題研究.pdf

1、航跡規(guī)劃作為無人飛行器領(lǐng)域的核心技術(shù)被國內(nèi)外學(xué)者深入研究，然而由于性能約束的復(fù)雜性及任務(wù)的多樣性，任何航跡規(guī)劃算法都存在適應(yīng)性問題。同時(shí)現(xiàn)代戰(zhàn)爭中攻擊型無人飛行器種類多，功能差異較大，制定作戰(zhàn)計(jì)劃難度大，在軍事運(yùn)籌領(lǐng)域，有關(guān)戰(zhàn)術(shù)級火力籌劃的研究成果較少。本文針對特定無人飛行器提出了一種計(jì)算速度較快且搜索結(jié)果最優(yōu)的規(guī)劃算法，并對戰(zhàn)術(shù)級火力籌劃問題進(jìn)行了較為深入的研究，結(jié)合主要問題設(shè)計(jì)了火力籌劃流程。所研究的規(guī)劃算法已成功應(yīng)用于實(shí)際系統(tǒng)中，

2、對戰(zhàn)術(shù)級籌劃流程進(jìn)行了完整的仿真實(shí)驗(yàn)。具體研究成果如下：
　　一、推導(dǎo)并證明任意距離下Dubins最短路徑，完善了Dubins最短路徑理論。首先簡單介紹了二維平面內(nèi)的Dubins數(shù)學(xué)模型以及兩點(diǎn)距離較長時(shí)Dubins最短路徑的推導(dǎo)方法；討論了該方法中存在的不足之處，推導(dǎo)并證明了在前后兩點(diǎn)距離任意短時(shí)Dubins最短路徑新結(jié)論，試驗(yàn)驗(yàn)證了結(jié)論的正確性。
　　二、提出了一種結(jié)合Dubins最短路徑的遺傳算法尋找當(dāng)前最優(yōu)轉(zhuǎn)彎角度。

3、首先根據(jù)基于矢量的航跡規(guī)劃算法中轉(zhuǎn)彎點(diǎn)的擴(kuò)展方式，建立該算法的基本轉(zhuǎn)彎模型；然后針對因轉(zhuǎn)彎角度為區(qū)間而無法確定當(dāng)前最優(yōu)轉(zhuǎn)彎方向的問題，給出基于轉(zhuǎn)彎角度的優(yōu)化模型，并采用遺傳算法求解該模型。
　　三、針對基于矢量的規(guī)劃算法中存在的繞彎等問題，本文提出了一種基于矢量的改進(jìn)規(guī)劃算法。將基于矢量的規(guī)劃算法，A*算法以及改進(jìn)算法進(jìn)行比較，試驗(yàn)驗(yàn)證了改進(jìn)算法既能解決原算法中存在的問題，計(jì)算時(shí)間也能滿足實(shí)際需求。
　　四、針對火力籌劃若干