無人機航跡規(guī)劃與監(jiān)控系統的研究與實現.pdf

1、無人機在現代戰(zhàn)爭中的廣泛應用，使得無人機安全飛行和準確完成任務成了國內外的研究熱點。航跡規(guī)劃能針對不同的任務需求為無人機提供一條或多條安全可行的航路，保證無人機的自主飛行。狀態(tài)監(jiān)控能實時反映無人機的狀態(tài)，保證地面人員在無人機遇到突發(fā)威脅和故障時做出及時處理。航跡規(guī)劃和狀態(tài)監(jiān)控是無人機地面站中的兩個功能模塊，在發(fā)展通用型地面站的趨勢下，對這兩個模塊的研究與實現具有一定的實際意義。
　　本文的目標是開發(fā)出一套具備一定通用性的無人機航跡

2、規(guī)劃與監(jiān)控系統?；趯鴥韧猬F有地面站的研究成果的調研，結合現有條件和技術，構建了系統的總體方案：確定了數字地圖、虛擬儀表、分隔視圖等基本組成；以及航跡規(guī)劃、航跡跟蹤和回放、航點編輯、飛行監(jiān)控等基本功能；同時，增加了三維GIS地圖、手動編輯航跡、編輯撤銷/重做功能。
　　在航跡規(guī)劃方面，通過對現有航跡規(guī)劃算法的研究，基于現有的三維GIS條件，研究了三維GIS的A*搜索算法實現單機單目標的航跡規(guī)劃，充分考慮油量、威脅系數和無人機物理

3、約束等因素，確定出合理的代價函數作為節(jié)點搜索的估價函數。在此基礎上，提出多無人機同時打擊同一目標的問題。基于多無人機任務協同控制理論，采用分布式控制方法控制多無人機同時打擊目標，利用非線性動態(tài)平均估計算法估算多無人機同時到達目標位置的平均時間，建立了分布式控制的控制方程，采用李雅普洛夫函數證明了系統的穩(wěn)定性，并研究了受到干擾情況下系統的穩(wěn)定性。
　　在軟件實現上，基于發(fā)展通用型軟件系統的需求，為提高系統的靈活性和可擴展性，利用分隔