二維動態(tài)環(huán)境下無人機自主航路規(guī)劃設計與仿真.pdf

1、與載人飛機相比，無人機（Unmanned Aerial Vehicles，UAV）具有體積小、造價低、使用方便、對飛行環(huán)境要求低等優(yōu)點，如今它已經(jīng)逐漸成為了國內(nèi)外媒體爭相關注的焦點，無論是軍用還是民用均具有很大的應用前景。航路規(guī)劃能力是無人機具有自主性的重要標志，隨著無人機研究和使用的興起，無人機應用范圍的擴大，使得航路規(guī)劃的內(nèi)容逐漸豐富，這也對航路規(guī)劃技術提出了許多新的要求。
　　本文針對二維動態(tài)環(huán)境下無人機自主航路規(guī)劃的問題開

2、展研究，提出了一種新的分層規(guī)劃方法:根據(jù)威脅和無人機的相對運動關系，給出了威脅距離判斷依據(jù);在無人機距離威脅較遠時，結(jié)合自回歸預測與包含相對角度信息的滾動窗口啟發(fā)方向，使航路能夠逐漸引向最終目標，同時在滾動窗口內(nèi)采用流函數(shù)法進行避障;在無人機距離威脅較近時，將自回歸預測結(jié)果作為Kalman預測初始值，采用Kalman方法提高預測精度，并切換基于滾動時域的變步長窗口進行航路規(guī)劃。該方法能夠完成未來戰(zhàn)場態(tài)勢推演與航路回溯，同時包含威脅信息的

3、啟發(fā)式函數(shù)能夠提高航路搜索效率，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)無人機自主躲避動態(tài)威脅和在線實時規(guī)劃航路的目的，而且使在線航路規(guī)劃的計算量得到優(yōu)化，同時使無人機的自主航路規(guī)劃具備“前瞻性”和“推理性”，對提高無人機的自主性與智能性有重要意義。
　　在明確了無人機自主航路規(guī)劃設計的基礎上，通過對無人機周圍環(huán)境及動態(tài)威脅的建模，構建了無人機自主航路規(guī)劃仿真模型框架，在此模型框架基礎上對動態(tài)威脅位置的預測以及無人機自主航路規(guī)劃的過程進行了計算機仿真。仿真結(jié)