無人機航跡規(guī)劃及導航系統(tǒng)的研究.pdf

1、無人機以其優(yōu)越的作戰(zhàn)性能,近年來在戰(zhàn)場中獲得了廣泛的應用,隨著戰(zhàn)爭環(huán)境日趨復雜,人們對無人機系統(tǒng)的要求也越來越高,各國均投入了巨大的財力致力于無人機的相關(guān)研究。其中,無人機航跡規(guī)劃系統(tǒng)和導航系統(tǒng)是無人機作戰(zhàn)的重要基礎,是實現(xiàn)無人機安全快速執(zhí)行飛行作戰(zhàn)任務的重要保障。本文對于無人機航跡規(guī)劃系統(tǒng)和導航系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)問題進行了初步研究。
　　首先,本文對無人機系統(tǒng)的兩個重要子系統(tǒng)即無人機航跡規(guī)劃系統(tǒng)和導航系統(tǒng)進行了初步研究,分別建立了

2、無人機航跡規(guī)劃系統(tǒng)和導航系統(tǒng)的模型,并從結(jié)構(gòu)上詳細分析了各系統(tǒng)內(nèi)部模塊之間的關(guān)系及功能,初步提出了無人機航跡評價條件和無人機導航參考坐標系。
　　其次,本文從理論上,詳細研究了無人機的航跡規(guī)劃算法和導航系統(tǒng)的原理以及關(guān)鍵問題,針對航跡規(guī)劃中的二維和三維搜索空間以及模型,分析各航跡規(guī)劃算法的特點,并提出基于粒子群算法和蟻群算法的融合算法,通過 MATLAB仿真研究表明,該融合算法在航跡規(guī)劃中能夠快速收斂得到全局最優(yōu)解;另外,針對無人

3、機捷聯(lián)慣性導航系統(tǒng),本文重點研究姿態(tài)的捷聯(lián)慣導解算算法。
　　最后,本文設計基于慣性導航的半實物仿真實驗系統(tǒng),用來驗證航跡規(guī)劃算法的性能。該系統(tǒng)的上位機基于可視化飛行模擬軟件,用來觀察航跡規(guī)劃算法的規(guī)劃結(jié)果,下位機基于DSP控制的轉(zhuǎn)臺,用來實現(xiàn)航跡規(guī)劃算法的控制結(jié)果。同時,該系統(tǒng)實現(xiàn)了上位機和下位機的雙向通信,通過上位機到下位機的通信,可以將航跡規(guī)劃算法的結(jié)果輸入DSP;通過下位機到上位機的通信,可以將附著在轉(zhuǎn)臺上的導航系統(tǒng)的測量