航路规划

摘要： 文章通过研究目前危险天气对航路航线的影响,在分析最优航线选取的基础上,细化航路航线的选取方向,定义空域元胞尺寸和速度位置演化的规则,构造危险天气元胞自动机模型,在此基础上,利用改进蚁群算法进行最优路径规划。提出了基于空域元胞位置演化规则的动态局部航路规划方法。在建模环境下的仿真结果表明,基于此元胞自动机演化规则的方法,能够完成在动态环境下的最优路径选取的任务,并且在路径的长度上有较为明显的改善,快速高效的规划并选取出一条路径,并随环境的变化相应的改变,具有一定的稳定性和很强的适应能力。

摘要： 基于对外部环境的感知能力的需求,分析了航路规划软件系统的建设目标,介绍了EV-Globe三维平台及其优势。本文建立了系统的软硬件框架,明确了系统的功能。实现了在EV-Globe三维平台上,通过遥感影像及数字高程数据的管理及显示,对航路规划软件的基本及核心功能分析。在实际应用的基础上,验证了系统的显示效果及其稳定性。

摘要： 量子蝙蝠算法采用量子比特作为编码策略,其全局搜索能力依赖于量子状态的多样性,因而量子蝙蝠算法可以为无人潜航器(UUV)规划更为准确的航进路径。仿真实验结果表明,量子蝙蝠算法相比传统的优化算法,可以为潜航器规划更加精确的航进路径,从根本上提高无人潜航器的路径规划能力。

摘要： 针对舰载对陆巡航导弹在实际飞行中,其航迹需要参考近似大地线的航线,在充分考虑导弹由海对陆的航路规划过程基础上,提出了易于编程、精度有所改进的空间两点间大地距离的计算方法。该方法在考虑高程的地球椭球模型参数的求取基础上,利用Bowring反解公式重新推导了顾及高程的空间航路点间的计算公式。相关算例表明,该方法提高了导弹规划航路点间距离的计算精度且易于工程实现。

摘要： 未来作战逐渐趋向无人化、智能化,战斗机尤其是无人作战飞机感知战场态势变化,并自主重规划航行路线显得尤为重要。提出了一种雷达威胁的作战空间离散威胁概率表征方法,基于航路安全代价和航路距离代价的无人机A*航路规划算法。运用该算法仿真完成了不同安全代价和航程代价的航路规划,并给出了相应的规划路径结果。

摘要： 飞行器执行对地突防任务时,为了以最小代价突破敌防空武器系统,通常需要进行战前航路规划。战前航路规划的核心是航路评估。分析现有基于生存模型的航路评估方法与航路规划算法不适配问题,并针对存在的问题设计一种新的航路评估方法。该方法具有物理概念清晰、数值特性好等优点。通过仿真实验验证新的航路评估方法的正确性和有效性,可成功应用于以提高生存率为目标的飞行器对地突防战前航路规划。

摘要： 为提高无人作战艇在未知海域的环境适应能力与自主航行避碰规划能力,借鉴栅格法和人工势场法,提出了一种基于导航雷达回波视频的避碰规划算法。首先基于导航雷达视频对无人艇近区环境进行栅格化构建,然后基于构建的栅格化环境采用人工势场法进行避碰规划,最后开展仿真和试验验证。试验结果表明该算法能够依托雷达视频图像支持无人艇进行自主航行,并引导无人艇抵达目标点。

摘要： 针对蚁群算法在无人机航路规划中存在收敛速度慢、在处理复杂环境的情况下容易陷入局部最优的情况,设计了一种基于改进人工鱼群优化的蚁群算法的无人机自主航路规划方法。首先利用Toeplitz规律,建立初始信息素矩阵,优化了蚂蚁的搜索方向;结合人工鱼群算法的视场机制和逃出策略,优化蚂蚁的搜索策略;同时,在启发式函数中,增加目标指标,加强了节点之间的连续性;而后利用logistic混沌模型,优化全局信息素的更新方式,更好地筛选优质路线。在二维栅格地图中完成仿真,仿真结果表明:该方法与传统方法相比,航路规划的速度更快,质量更高,具有一定的实用价值和工程意义。

摘要： 为提高舰船在对陆火力支援中的战斗力,提出一种向岸上静止目标行进的舰船航路规划方法。建立舰船主炮的弹丸外弹道方程和命中概率模型,当获得敌目标信息后,计算在不同目标距离和目标舷角下舰炮对敌目标的命中概率,将各距离下最大命中概率对应的我舰位置连接即可形成舰船航路轨迹。仿真结果表明,在该航路上,我方舰炮可时刻保持当前距离下对敌目标的最大舰炮火力输出,在被敌方发现时能迅速对任务目标实现毁伤并撤离,有效提升我方舰船的作战能力和生存能力。

摘要： 植保无人飞机是田间病虫害防治的有效方法。随着我国农业生产趋向机械化、智能化,植保无人飞机施药技术开始崛起。剖析国内外植保无人飞机在飞控技术、航路规划、旋翼下洗气流的研究、田间植保技术和安全施药技术规范方面的应用优势,梳理了植保无人飞机施药技术的研究进展。分析发展中面临的主要问题:拥有飞控研发能力的企业不多、航路规划的要求越来越高、旋翼下洗气流对雾滴运动规律研究不足、静电施药系统中核心技术理论研究不足等。同时归纳总结出植保无人飞机的复合控制方法、实时航路规划、在空间和时间维度下下洗气流的分布特征、多机合作等是未来几大发展趋势,为植保无人飞机的推广应用提供参考。

摘要： 针对远程水下武器平台航路规划过程中,采用传统粒子群算法避障存在的航路倒退问题,本文给出了一种新型的粒子群算法,结合远程水下武器平台航路规划及约束模型,将其代入某仿真系统,经计算验证,该新型粒子群算法可有效提升远程水下武器平台的避障效果,对提升远程水下武器平台作战效能具有重要参考价值.

摘要： 以有人机与无人机协同作战为背景,开展基于态势的有人/无人机协同航路规划研究.在有人/无人机协同航路规划系统架构搭建的基础上,通过引入基于态势的航路评估模块,实现了面向搜索和探测任务的有人/无人机协同航路规划,有效地解决了多机协同航路规划问题,为有人/无人机协同作战航路规划实现机载应用奠定基础.

摘要： 多无人机航路规划是基于分层规划思想下,生成航路初始规划的重要阶段.在多无人机系统中,实时任务分配和与其对应的实时航路规划是其协同工作应对多变战场环境的重要需求,规划的目标就是在短时间内给出各个目标点与多无人机的实际可飞航路和距离代价,以便后续航路详细规划与任务分配取用.在考虑地形约束、威胁约束以及最大航路约束条件下,建立多无人机航路规划模型,提出将弹性带理论应用于航路规划的动态规划算法,仿真结果表明,规划算法比传统航路规划效率高,耗时更短,可以在苛刻的时间约束和资源约束下得到效果更好的全局航路规划方案.

摘要： 本文应用Visual C++、OpenGL和MATLAB三者的联合编程设计了基于PC机的反舰导弹航路规划三维仿真系统,介绍了仿真系统框架设计,说明了遗传算法在航路规划中应用,讨论了系统的程序流程和软件编程技术.

摘要： 对无人机在遇到严重损伤情况下的航路规划技术进行了研究.提出了一种不依赖重心的建模方法;通过分析无人机的自身物理限制建立了其性能约束模型,并选择合适的参数来评估损伤无人机机动性能下降的程度;针对无人机在不同航段的任务需求分别对各航段的飞行路线进行了优化设计;改进了无人机在各航段间切换的方法与降落段航线上窗口限制条件的设计.仿真结果证明前述研究结果使损伤后无人机具有继续执行任务或安全返航的能力,具有实际应用价值.

摘要： 本文介绍了蚁群算法的基本原理,从航程代价、启发因子、信息素更新、转移概率等方面建立了算法模型.针对动态航路规划实时性要求,采用基于窗口的重规划方法,在有效规避新增威胁的条件下,减小了规划搜索空间,从而提高了算法效率.基于数学模块,开发了算法仿真软件,经仿真测试,证明了基于蚁群算法的航路规划算法可行、实时性好.

摘要： 通过分析无人机打击海盗的可行性,并在综合考虑无人机的性能、威胁及飞行区域等约束条件,以及战术想定基础上,使用了Voronoi图、Dijkstra算法和遗传算法,为无人机规划了可用性较强的最优航路,可为无人机圆满完成对海盗的侦察、监视和打击任务提供重要参考.

摘要： 本文主要论述了军用无人机的发展现状和未来的发展趋势.由于一系列技术的迅猛发展,无人机被证明在军事任务应用中有广泛的应用,这些主要定性为单调的、环境恶劣的和危险的任务,在这些方面,无人机比有人机尺寸更小,效费比更高.以目前无人机的发展趋势和各项关键技术的解决程度来看，无人机将很大程度地替代有人机，成为未来战争的主力机种。在侦察、空中格斗、电子战、对地攻击等各个领域，无人机都将迅猛发展，并得到应用。目前，我国无人机研究中，无人机编队控制以及与有人机的协同问题已经受到重视。各级研究机构和院校对无人机的协同任务分配、航路规划、编队及自主控制、协同作战控制等开展了理论研究，取得了很多理论研究成果，但是对有人机/无人机协同作战的相关技术研究还处于探索阶段。在短期内，由于无人机的智能化水平不会达到自主作战的程度，在未来很长一段时间内，有人机/无人机在空中作战中的关系仍将是控制与被控制以及功能相互补充的关系。美国国防部也认为，在未来战争中，有人机和无人作战飞机及其他无人支援飞机联合编队协同作战将成为一种新的作战模式。

摘要： 从空中加油程序出发,分析空中加受油方案的内容,梳理影响空中加受油效率的因素,并对加油方式和航路规划两个重要因素进行了具体分析.选择合适的编队加油方式,规划最优的航路,将有助于提高空中加受油的成功率,保证空中加受油安全实施.

摘要： 无人机地面站交接是无人机远距、长时作战的必要手段.本文从分析无人机交接的必要性着手,分析了交接的方式、原理、过程等,重点分析了交接控制流程,并提出了交接控制的关键技术,包括交接窗口计算技术、交接航路规划技术、时空对准技术，为无人机地面交接技术研究提供参考.

摘要： 本发明提供了一种基于航路跟踪映射网络的高可飞性航路规划方法，属于无人机导航制导与控制技术领域，具体为：利用无人机六自由度运动模型与航路跟踪控制器结合构成闭环运动控制模型，并输入随机规划航路和随机状态，输出对应的预测状态和预测航迹，将当前无人机规划航路和状态按时间顺序排列成二维数据，逐个输入到TMN中，得到各输出与各输入对应的预测状态和预测航迹的偏差值，利用反向传播更新TMN。然后，建立总代价函数；在MPC框架下规划出n条随机航路输入TMN中，预测出飞行航迹和飞行状态，并代入总代价函数，得到最优的规划航路，飞控系统跟踪最优规划航路，显示的同时记录无人机实际的飞行航迹和飞行状态参数，提升了飞行航迹预测能力。

摘要： 本发明提供了一种基于航路跟踪映射网络的高可飞性航路规划方法，属于无人机导航制导与控制技术领域，具体为：利用无人机六自由度运动模型与航路跟踪控制器结合构成闭环运动控制模型，并输入随机规划航路和随机状态，输出对应的预测状态和预测航迹，将当前无人机规划航路和状态按时间顺序排列成二维数据，逐个输入到TMN中，得到各输出与各输入对应的预测状态和预测航迹的偏差值，利用反向传播更新TMN。然后，建立总代价函数；在MPC框架下规划出n条随机航路输入TMN中，预测出飞行航迹和飞行状态，并代入总代价函数，得到最优的规划航路，飞控系统跟踪最优规划航路，显示的同时记录无人机实际的飞行航迹和飞行状态参数，提升了飞行航迹预测能力。

摘要： 本发明公开了一种航路规划工作站，包括数据接收发送装置、GPS定位装置、海图数据存储器、中央处理器、海图导航系统，本发明还公开了一种航路规划工作站的规划实现方法，本发明的有益效果是：通过航路规划，根据航线海域的气象数据进行综合分析，且根据优先程度安全性大于经济性，经济性大于时效性的规则，筛选出一条最安全且经济性和时效性良好的航行路线，保证航行安全第一的准则；能够对航行线路进行实时更新，避免航线中出现意外事故或者气象变化导致安全性、经济性、时效性受到影响，使用更加安全可靠。

摘要： 相控阵雷达辐射特性是雷达发射功率的空时分布特性，关系到雷达探测目标的战技能力。传统测量方法主要用于静态测试，动平台相控阵雷达在进行辐射特性测量时，由于其阵面体制和波束排布特点，往往需要结合具体探测场景及环境特性定制测量方式，并进行测量路径规划，上述传统测量方法已不适用。本发明提出了一种基于动平台相控阵雷达辐射特性测量航路规划方法，针对相控阵雷达探测时的发射特性，使用无人机加载电磁辐射侦收设备，根据试验场景中被测雷达的预期运动路径得到雷达辐射特性的先验空时分布，在无人机飞行边界条件和电磁辐射侦收设备边界条件的约束下确定辐射特性测量位置和测量时长，并设计无人机飞行航路覆盖所有测量位置并满足测量时长。

摘要： 本发明公开了一种基于滚动时域的三维实时RRT*航路规划方法，属于飞行器任务规划技术领域。本发明针对RRT*算法随机采样优化效率低且无效随机点会成倍增加扫描时间，此外依据在线规划算法要求飞行器尽可能远离障碍物的特点，提出利用人工势场的方向作为影响因子引导RRT*节点生长，并采用有偏随机样本增加随机点的利用率，基于滚动时域实时优化且更新当前位置，最后用节点去除法减少非必要的扫描过程，以实现在线三维航路规划。

摘要： 本发明涉及一种无人艇的智能航路规划方法及系统，包括：加载外部环境数据、电子海图、导航数据、光电数据、任务信息；根据任务信息确定任务区域及其边界，根据外部环境数据、电子海图、导航数据以及光电数据，确定无人艇当前位置；若无人艇当前位置位于任务区域外，则进行全局航路规划；若无人艇当前位置位于任务区域内，则进行局部航路规划。本发明采用分层规划的思想，基于无人艇的自身特性及环境约束等设计路径规划单元、轨迹规划单元以及任务规划单元，并采用多信息智能化融合处理的算法，形成具有智能性、自主性、综合性的航路规划一体化系统。

摘要： 本发明公开一种无人机自主返航航路规划方法、电子设备和介质，其中规划方法包括：无人机需要自主返航时，判断无人机当前位置是否在设计航路上，若是，则将无人机当前位置点作为返航源点添加到航点列表中，否则，控制无人机沿原飞行路线返回至最后切出设计航路的切出点，并将切出点作为返航源点添加到航点列表中；对航点列表中特征值相同且空间坐标满足阈值条件的航点进行合并，形成线性表结构的航点航路；将航点航路的线性表结构转换为无向图结构，并以相邻接航点的水平距离作为无向图中边的权值，用带权无向图表示航点航路的拓扑关系；采用单源最短路径算法从带权无向图中求解从返航源点到着陆进场点的最短路径作为返航航路。

摘要： 本发明提供了一种动平台相控阵雷达辐射特性测量航路规划方法，包括：确定经度、纬度和高度；确定各个子空域的最小波瓣分布周期；计算待测空域中无人机相对相控阵雷达的方位采样间隔和俯仰采样间隔；确定无人机的方位采样角度和俯仰采样角度；确定最大采样距离、最小采样距离和最佳采样距离；确定无人机各采样点的采样高度；计算无人机相对于相控阵雷达的位置在地理坐标系中的值；计算无人机各采样点在地心固定坐标系的坐标值；计算无人机各采样点的经度、纬度和高度；确定无人机各采样点的采样时长；完成规划路线。本发明所述的航路规划方法适用于各类动平台相控阵雷达的辐射特性测量。

摘要： 本申请涉及一种用于测控天线海上轴系参数标校的无人机航路规划方法。所述方法根据轴系参数标校需要满足不同方位俯仰角度的跟踪要求，根据标校参数采用保持相对距离不变的绕圈升高和绕圈下降的方式设计航路，得到航点的相对位置关系，并通过航点的相对位置关系和测量船当前地理位置，计算地理坐标系下的航点位置坐标，再将计算得到的地理坐标系下的航点位置坐标转换成地面站航路文件，上传到无人机，完成航路规划。利用本发明给出的计算模型，可以通过编程的方式实现快速高精度的跟踪无人机轴系参数标校应用的航路设计，提高低成本无人机用于轴系参数标校的效率。

摘要： 本发明公开了一种基于决策树的实时航路规划方法。首先建立低空空域概率模型，将三维连续空间使用离散二维空间表示,即规划空间表示为一定经差和纬差的离散网格图,将危险区域分为禁飞区和高危区，再计算模型中每个节点的代价值；然后进行初始航路规划，对于高危区规划直飞和绕飞两条路径，对于禁飞区只规划绕飞路径，生成航线决策树，确定初始航线集；根据飞行中的实际情况，对已规划出的航线集进行选择，并实时更新规划结果。本发明综合考虑地形障碍和恶劣天气等威胁因素，更安全；考虑到危险区域先验信息的不确定性而规划包含多条航线的航线决策树，更实际；根据飞行中的实际情况，实时更新规划结果，更灵活。