基于超差信息的局部實時航跡規(guī)劃方法研究.pdf

1、無人飛行器在飛行過程中準確可靠地沿預定軌跡自動導航飛行，是其完成預定任務鏈的必要條件。但在實際飛行過程中，由于某種原因可能導致機上導航系統(tǒng)導航失敗、錯誤或者需緊急執(zhí)行其它任務導致預定的任務鏈產(chǎn)生變化，使預定的任務鏈難以完成，這種事件稱作超差事件，對應的事件信息稱為超差信息。為了減少因超差而使得預定任務鏈無法順利執(zhí)行所帶來的影響，除了提高飛行器導航系統(tǒng)本身的可靠性以外，對超差信息的準確及時監(jiān)測并快速處理非常重要。本文即對這一問題展開研究。

2、
　　本文首先介紹超差概念及其產(chǎn)生的原因，分析了超差對飛行器執(zhí)行任務的影響，并詳細分析了幾類典型超差的處理方案。同時，由于超差的處理需用到局部實時航跡規(guī)劃方法，因此本文接著分析了局部實時航跡規(guī)劃問題模型，并討論了幾種算法在本問題模型中的適用性。在此基礎上，指出了以遺傳算法為代表的傳統(tǒng)算法在處理基于超差的局部實時航跡規(guī)劃時的局限性，分析了局限性產(chǎn)生的具體原因，并通過實驗進行了驗證，為進一步克服算法缺陷指明方向。
　　針對遺傳算

3、法在航跡規(guī)劃時，由于無法往回規(guī)劃以及對前向機動距離要求較高等而造成規(guī)劃困難的問題，提出了結合有向圓理論的局部實時航跡規(guī)劃方法。當規(guī)劃起始點與終止點方向相差太大時，利用有向圓與飛行器連續(xù)轉(zhuǎn)彎時飛行軌跡的相似性，在航跡規(guī)劃的起始點和終止點附近分別加上一段轉(zhuǎn)彎弧段，使中間規(guī)劃段的起始點、終止點方向與兩者連線方向一致，從而避免算法往回規(guī)劃。當航跡規(guī)劃的起始點和終止點相距過近時，在距離起始點、終止點均較遠處增加一個中間點，引導算法通過繞彎的方式增