关于无人机飞行目标航迹规划优化管理

《关于无人机飞行目标航迹规划优化管理》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第33卷第10期计算机仿真2016年10月文章编号：1006—9348(2016)lO—0077一05关于无人机飞行目标航迹规划优化管理高亚瑞(郑州大学西亚斯国际学院，河南新郑451150)摘要：航迹规划是检验无人机的作战能力的关键因素之一，为了发挥无人机的最大作用，完成各项艰巨的任务，必须使无人机具有一定能力的规划航迹的能力。并结合控制系统，使其在相对复杂的环境中完成自主飞行决策控制和管理能力。因此，赋予无人机智能控制，需要采用环境感知一规划决策一行动执行的控制结构，使对象系统在无人参与的情况下，利用各种控制、规划技术、优化计算方法等，对其飞行目

2、标轨迹做出充分的规划。因此，基于反应式系统设计的飞行管理系统(FMs)所具备的自主操作以及验证技术可以有效地缩短无人机航迹设计时间，并能够确保系统操作的正确性和航迹的安全性。最后，对于无入机航迹规划的有效性可以采用分级式托勒密仿真验证，但是在p“emy仿真环境和软件同步下所建立的模型是基于近似值所得到的，在实际中的应用还需要在整套的无人机系统下进行实际验证。关键词：无人机；飞行管理系统；托勒密仿真；反应式系统中图分类号：C文献标识码：AOpthalM锄agement帆FUghtTargetPathPlaIlllingofUnm舢edA州mⅥ粕deG

3、aoYa—mi(ZllengzhouSiasInteⅡlatiodUIlive鸭时，Henall)【iIlzheng451150)ABS’Ⅱ渔CT：hepatIlpl觚ningisoneoftllekeyf{lcto玲todetecttllecombatc印ability0fu衄咖edaerialvehicle(UVA)．Inordertodevel叩tllema】【imale船ctofUVA蛐dcompleteeacharduouslllission，wepmposethe跏tono—mousoperationaIldverificationte

4、chniqIleofniglltm肌agementsystemb鹅edontIlereactiVesystemdesigII．Itc锄shortenthepathdesigIltimeofUVAe骶ctivelyanden8uretllevalidityofsystemopemtionandsec戚tyofni曲tpatll．Finally，tlIee&ctivenessofuVAniglltpathpl；mingisVerifiedbytllehierarchicaltypePtolemysimlllation．Howev·er，tllePtol

5、emysimulationisobtained锄dthemodelisbuiltundersofharesyrIchronizationb鹪edonappr0】【imatevaIue．ItstiUneedstobeverifiedactuaIlyundercompletesetofUVAsystem．1【leY、^，ORDS：U姗annedAerialVehicle(uAV)；niglltM锄agementSystems；Ptolemysimul鲥on；ReaetiveSystem1引言反应式控制结构体系是美国学者触in率先提出的，它是一种基于虚拟

6、势场的控制体系结构，其能通过调节各种权值的大小去适应复杂多变的环境。在工业中，飞机控制、汽车控制、嵌入式操作系统以及人机联合操控接口方面得到了广泛的应用，与传统的交互式系统相比，它能够更好地在根据飞行速度和外界的环境信息，做出相对理智的决策。交互式系统和反应式系统在行为决策方面存在着很大的差异，交互式系统经常被认为多人协同工作完成单一任务，对环境自收稿日期：2016一04—26修回日期：加16—06一08适应性比较弱。反应式系统根据自主技术可以看成是控制技术的发展使系统高度智能化的必然结果，它建立在自动控制技术和智能控制技术的基础之上。自主控制按照

7、人类智能感觉一思维一行动的规律，采用环境感知一规划决策一行动执行的控制结构，使对象系统在无人参与的情况下，利用各种控制、规划技术、优化计算方法等，在特定的体系结构组织下主动地完成任务。在无人机系统中引人反应式飞行管理系统可实现分布式空中飞行管理，其主要作用体现在以下几个方面：1)规划航迹，在满足各种约束条件下，生成一系列合理的飞行模式，计算出一条可行的航迹管理，保证无人机能够安全快速的完成预定任务的的航迹。一77—2)在无人机在执行任务时根据环境信息切换不同的飞行工作模式，不仅要避免与树木、山峰、房屋等静态障碍物发生碰撞，同时要尽量降低被敌方设备侦

8、测到的概率。3)无人机飞行管理系统的任务本质决定了它必须是一个反应式系统，因为它需要根据上述功能使无人机根据不同的飞行环境