多飛行器協(xié)同航跡規(guī)劃算法研究.pdf

1、航跡規(guī)劃是一項實現(xiàn)無人飛行器自動導(dǎo)航的關(guān)鍵技術(shù)。在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中，作戰(zhàn)環(huán)境日益復(fù)雜，各種防空系統(tǒng)的性能日益提高，要實施對作戰(zhàn)目標(biāo)的有效打擊，依靠一架飛行器單獨執(zhí)行并成功完成任務(wù)的概率越來越小。一方面，單架飛行器的攻擊力有限；另一方面，單架飛行器被摧毀會造成整個任務(wù)的失敗。所以，通過多個飛行器協(xié)同攻擊目標(biāo)是未來無人飛行器作戰(zhàn)的必然選擇。
　　目前，國內(nèi)外對單航跡規(guī)劃的研究已經(jīng)比較成熟，多航跡協(xié)同規(guī)劃方面的研究則相對較少?，F(xiàn)有的航跡規(guī)劃方

2、法有基于路徑搜索的方法、基于進(jìn)化計算的方法，以及數(shù)學(xué)優(yōu)化方法，等等。這些方法在實際應(yīng)用中存在著組合爆炸或算法收斂時間不確定的問題。
　　由于飛行器種類眾多，不同類型的飛行器，其機(jī)動性能和任務(wù)需求有著很大的區(qū)別，對飛行航跡的要求不同，所以本文將主要針對巡航導(dǎo)彈這一類型的飛行器的多航跡協(xié)同規(guī)劃算法進(jìn)行研究。
　　本文首先對多航跡規(guī)劃問題進(jìn)行建模，分別從規(guī)劃空間、航跡表示、約束條件和航跡代價四個方面進(jìn)行了研究。
　　其次，研

3、究了多目標(biāo)分配的方法，設(shè)計了一種通過建立攻擊評估矩陣將目標(biāo)分配問題轉(zhuǎn)化成最小權(quán)二分匹配問題的方法。
　　然后，研究了三維環(huán)境下使用稀疏 A*算法進(jìn)行單航跡規(guī)劃的方法，設(shè)計了基于航跡長度和威脅值大小的航跡代價計算函數(shù)，并在不同的地形環(huán)境下分別進(jìn)行了實驗仿真。
　　最后，為解決多航跡規(guī)劃中的避撞與協(xié)同問題，提出一種三維環(huán)境下的多航跡協(xié)同規(guī)劃方法。該方法設(shè)計了一種規(guī)劃框架，分別在航跡搜索前與搜索過程中考慮多航跡的協(xié)同問題。在航跡搜