飛行器航跡規(guī)劃與航跡控制算法研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、目前在飛行器航跡規(guī)劃和航跡控制這一研究領(lǐng)域中，尋找飛行器最優(yōu)航跡成為一個(gè)重要的研究方向。對(duì)于軍用飛行器，能夠最大限度的利用地形信息和敵情信息，綜合考慮飛行器的各個(gè)相關(guān)的參數(shù)，為飛行器設(shè)計(jì)出生存概率最大的飛行航跡，是獲取戰(zhàn)爭空間優(yōu)勢的基礎(chǔ)。而目前的航跡規(guī)劃算法時(shí)間復(fù)雜度比較高，收斂速度較慢，對(duì)突發(fā)障礙物的處理往往不及時(shí)，不適合戰(zhàn)場環(huán)境下的航跡規(guī)劃。針對(duì)這個(gè)特點(diǎn)，如果能夠充分考慮飛行器航跡規(guī)劃的實(shí)時(shí)性要求，設(shè)計(jì)出時(shí)間復(fù)雜性低的航跡規(guī)劃算法，

2、則有望突破傳統(tǒng)的航跡規(guī)劃算法的瓶頸，本文即以此為出發(fā)點(diǎn)，研究飛行器的航跡規(guī)劃和航跡控制算法，及其在飛行器導(dǎo)航中的應(yīng)用。
　　本文首先對(duì)基于柵格法和人工勢場法思想的離線航跡規(guī)劃算法進(jìn)行了研究。在離線航跡規(guī)劃階段，最優(yōu)全局航跡規(guī)劃和安全走廊可以通過綜合地面計(jì)算機(jī)的大范圍多種信息的方法來獲得。全局參考航跡的生成算法采用改進(jìn)的柵格法，安全走廊的寬度由規(guī)劃中的誤差范圍來決定。
　　其次，本文重點(diǎn)對(duì)實(shí)時(shí)航跡規(guī)劃算法進(jìn)行了研究。在飛行器運(yùn)

3、行過程中，在特定的時(shí)間間隔內(nèi)要根據(jù)新的信息對(duì)參考航跡進(jìn)行實(shí)時(shí)的更新。由于障礙物威脅程度的不同，采用了不同的策略來避免與其相撞，這些策略包括：忽略，繞行和躲避。與卡爾曼濾波相結(jié)合可以得到更精確的實(shí)時(shí)參考航跡。因此，此算法具有使飛行器規(guī)避突然出現(xiàn)的威脅源的實(shí)時(shí)修正航跡的能力。
　　然后本文提出了用于控制飛行器在跟蹤參考航跡過程中出現(xiàn)的航跡偏移和偏航角的航跡控制算法，該算法能有效地使航跡偏移量和偏航角在給定的時(shí)間約束內(nèi)收斂。本文應(yīng)用了輸