无人机三维航迹规划与可视化仿真

结合无人机的机动能力限制条件,研究了基于稀疏A*算法的无人机三维航迹规划.该算法有效修剪了搜索空间中的无用节点,缩短了航迹搜索时间.在搜索过程中,充分利用了三维地形信息,使算法生成的航迹能够自动回避地形和雷达威胁.最后通过三维航迹的可视化仿真,对生成的航迹进行了验证.     

改进型Voronoi图和动态权值A*算法的无人机航迹规划

针对实际作战环境中的不同威胁等级和不同威胁实体的威胁源,提出了改进型的Voronoi图,并建立了基于改进型Voronoi图的航迹规划空间;基于A*算法的估价函数在不同阶段对指标的敏感度不同,在传统的启发式A*搜索算法基础上提出了动态权值A*搜索算法,提高了航迹搜索的效率,实现了航迹搜索过程快速性和准确性的结合。最后通过Matlab仿真计算出由动态权值A*算法得到的最优航迹,并进行了航迹的平滑处理,仿真表明了该方法的可行性。     

基于变权重搜索策略无人机航路规划算法

通过对A*算法在路径规划中的应用进行研究,提出了一种新的三维航路动态规划方法,通过对搜索策略引入启发式权重系数,利用加权值自适应方法对算法的评价函数进行设计,改善了传统A*算法在大空间中搜索速度低的缺点,提高航迹点搜索效率,同时将无人机的约束条件有效分割到解空间,便于应用于工程实践。基于优化算法规划的最优航路,设计了导引控制律,使无人机很好地跟随规划的路径,同时生成的期望控制指令充分考虑了无人机本身的机动性能以及实时性要求,解决了航迹规划与航迹跟踪之间的问题,最后进行了仿真验证,结果表明:该方法是可行和有效的,有着较高的优化效率;易于实现,工程实用性强。     

不确定环境中的飞行器航迹快速搜索算法

本文提出了一种飞行器两阶段航迹规划算法,该方法能够在具有不确定信息的飞行环境中进行实时规划。首先根据获得的先验信息建立概率模型———概率图;其次为保证航迹的鲁棒性及可行性,先用RYG算法确定飞行器的安全走廊,有效地缩小了搜索空间。在此基础上,考虑到实际约束条件,再利用A*搜索算法进一步细化,得到一条最优航迹。仿真结果表明,该算法能够快速有效地完成规划任务,获得较满意的航迹。     

基于A*算法的四维实时航迹规划算法

飞行器在飞行过程中接到攻击时间敏感目标的指令时,时间因素必须被考虑,这时飞行器就要规划出四维航迹.利用A*算法的特点,将A*算法的估价函数解释为一个与时间相关的函数,通过比较规定到达时间与预测到达时间之间的差值,确定出将要优先扩展的节点,并通过航程调节和速度控制来减小时间误差.提出的四维航迹算法在算例中实现,实验结果表明飞行器可以按规定的时间到达目标.     

基于禁忌退火算法的巡航导弹航迹规划

针对巡航导弹航迹规划这个复杂的优化问题,一个禁忌退火混合优化算法被提出.首先,该算法是以基本模拟退火算法为基础.其次,为了加快该模拟退火算法的收敛速度,在恶化解的接受判断过程中,增加了一定动态的约束条件.最后,为了使最优解能够跳出局部最优的陷阱,使用了一个动态的禁忌表.仿真结果验证了该禁忌退火混合优化算法能够取得目标函数更优的航迹规划路径,从而有效提高巡航导弹的作战效能.     

基于自由空间法的航迹规划方法

针对无人飞行器的海上航迹规划问题,提出了一种基于自由空间法的规划方法。该方法首先对规划空间进行单元分解后,搜索给定的起始单元到目标单元所有的连通分支,将规划空间进行通道划分,然后在每个通道内采用规划算法进行航迹规划,该通道的划分既可应用于多航迹的协同规划,也可求出单航迹的最优航迹。实验结果表明,该方法可用于无人飞行器的海上航迹规划。     

区域目标搜索中基于改进RRT的UAV实时航迹规划

在线自主航迹规划是无人机(Unmanned Aerial Vehicles,UAV)执行区域目标搜索任务的有效保证.针对UAV区域搜索中航迹规划的实时性要求,提出了一种固定搜索模式和动态搜索模式相结合的UAV自主航迹规划框架.在快速扩展随机树(RRT)方法的基础上,通过改进随机扩展树的节点选择和引入启发式信息,提出了基于改进RRT的UAV实时搜索航迹规划算法,该算法能够有效降低在线航迹规划的时间代价和扩展节点数.仿真实验结果验证了本文方法的有效性.     

基于改进精英蚁群算法的无人机三维航迹规划

针对三维地图中的无人机航迹规划问题,提出了一种基于改进精英蚁群算法的航迹规划算法.将算法中的状态转移策略与人工势场法进行融合设计,为障碍物和目标点分别设置斥力场和引力场,指导航迹搜索方向.添加约束条件限制,使航迹能实际可飞.随后当信息素更新时,设置双精英蚂蚁策略和混沌扰动,提高算法的全局搜索能力.引入视线算法减少航迹节...     

考虑飞行器RCS分布的航迹规划

提出飞行器根据自身RCS分布特征,在雷达威胁完全覆盖防区时进行突防的三维航迹规划方法.将飞行器在三维空间中的运动分解为水平平面和垂直平面内的运动,简化飞行器RCS分布特征为蝴蝶结形分布,根据雷达探测目标信噪比大小提出多威胁情况下快速判断最具威胁雷达的方法,采用启发式A*算法得到突防航迹.最后对比分析采用固定RCS和分布RCS的飞行器所得突防航迹,结果表明采用分布RCS的航迹安全性更高.     

面向对象的反舰导弹航路规划

针对反舰导弹航路规划的任务特点,提出了一种面向对象的反舰导弹航路规划方法.在全面分析了反舰导弹航路规划中可能用到的类的基础上,建立了对各种类的描述,使得不同算法和不同任务要求的航路规划可以通过对类的继承和对成员函数的重载实现.最后,在VC 平台下,对这种面向对象的反舰导弹航路规划方法进行了编程实验.     

基于规则控制的快速高度跟踪算法

提出一种全新的基于模糊推理与规则控制的高度跟踪算法。这种算法无论是在跟踪效果与运算速度上都大大优于以往的最速下降法、动态规划法、最优控制法等,而且可以对最大俯仰角、最大可用过载、希望跟踪程度等跟踪参数进行随意设定。大量的仿真计算证明,该算法具有很好的实时性、收敛性及可扩展性。可以极大地减轻对地攻击低空轨迹规划的工作,对巡航导弹、无人机更具应用价值     

战场环境下巡航导弹低空突防航迹判断研究

抗击巡航导弹(CM)是地面防空兵部队面临的一项重要任务,而准确判断巡航导弹的进袭航线是地面防空兵部队合理调整战斗部署、组织侦察射击的重要依据。通过对巡航导弹战场环境建模,建立巡航导弹战场环境的Voronoi图,并进行了基于不同威胁体的改进,在计算分段航线上巡航导弹的突防概率基础上,用模糊最大树法判断敌巡航导弹最/次可能的来袭航路,从而为后续的地面防空兵兵力部署提供了依据。     

巡航导弹航迹规划中雷达探测盲区的快速构造算法

现代防空系统对巡航导弹的低空飞行和突防造成极大的威胁,利用防空系统中预警雷达的探测盲区进行隐蔽飞行是提高巡航导弹生存能力的重要手段,在此雷达探测盲区的快速构造算法是关键。说明了什么是雷达探测盲区,分析了影响雷达探测盲区的三个主要因素,并就对巡航导弹影响最大的雷达地形遮蔽盲区构造了基于极坐标的快速算法,并用一个地形实例验证了该方法的有效性。     

机载反辐射导弹和常规反舰导弹协同规划算法

机载反辐射导弹在攻击移动目标时容易受雷达关机影响而丢失目标,和常规主动雷达制导的反舰导弹协同攻击可以有效对抗目标雷达关机。为了达到协同作战目的,载机起飞前已知目标信息情况下,通过计划协同算法确定协同作战方案,方案包括载机和导弹各个航路点位置和到达该位置的时间点,然后按照在机场起飞前就制定好的方案实施具体作战行动。对计划协同算法进行了实例仿真,结果表明算法切实有效。     

无人机电子干扰条件下的路径规划

针对机载预警雷达结合地面雷达对低空突防无人机构成的严重威胁,提出一种基于A*算法的路径规划算法.该算法分析了电子干扰和无人机RCS对雷达探测空间的影响,建立了新的雷达探测空间模型和威胁模型进行路径规划,将A*算法应用于无人机的路径规划过程.在此基础上给出了应用该方法的具体步骤,并进行了MATLAB仿真.仿真结果表明:考虑电子干扰对雷达威胁区域影响的情况下规划的飞行路径飞行器能有效回避威胁,有效提高无人机的低空突防能力.     

一种飞行器在线实时航迹规划算法

针对飞行器在线航迹规划问题展开研究,提出了一种实时航迹搜索算法。该方法将飞行器的运动与航迹搜索结合在一起,可以有效地调节搜索的时间,满足在线实时应用的要求。通过在限定的时间内扩大寻优范围,该算法可以有效地避免不可行区域,并使生成的航迹更加优化。实验结果表明,算法能有效地处理各种航迹约束,实时地生成满意的三维航迹。     

巡航导弹的优缺点分析及光电对抗方法研究

受到科学技术发展的推动和战争形态变迁的牵引,20世纪90年代以后,巡航导弹再度登上高技术局部战争的舞台,充分展示了强大的低空突防和远距离精确打击能力,实战中发挥了巨大作用。巡航导弹的使用对战场重要目标构成了巨大威胁,并改变了作战样式,成为空中打击的主战力量。介绍了巡航导弹的强点与弱点,并提出了光电对抗的方法。     

网络反舰巡航导弹探析

用网络作为武器的粘合剂,将武器整合成系统,达到功能的创新,是提升武器作战效能的有效途径,网络导弹是这一概念应用的结果。文中提出了网络导弹和复合搜索扇面的概念,在设想了系统的组成和控制方案后,导出了网络导弹的作战效能计算公式,并通过算例比较网络导弹与非网络导弹的作战效能。