巡航导弹航迹规划威胁规避方法

在地球为圆球体的假设条件下,为了实现巡航导弹飞行航迹对威胁区的有效规避,提出了基于球面几何计算方法的飞行航迹与威胁区相对位置的判定方法,并给出了相应的判定步骤;通过实例计算,证明该方法能够准确地计算出飞行航迹与威胁区的相对位置,为在地球为圆球体的假设条件下进行航迹规划提供了参考。     

基于威胁的飞行器航迹辨识问题研究

由航迹规划系统通常可以得到一条或多条可飞航迹,为解决航迹规划中多航迹归类和评价问题,建立了一种基于威胁的航迹辨识模板,应用数学形态学图像处理膨胀运算和着色原理,提出了基于膨胀辨识和着色辨识两种策略对备选航迹进行辨识的方法,为任务规划人员提供决策依据。仿真结果表明,该方法可以回避复杂的建模和计算过程,易于实现,有一定的应用价值。     

基于Voronoi图与改进遗传算法的航迹规划

以巡航导弹航迹规划为应用背景,提出了一种基于Voronoi图与改进遗传算法的巡航导弹分层航迹规划算法。该算法基于Voronoi图建立威胁模型对规划环境进行描述,生成初始航迹及导航点;采用变长度染色体整数编码方式,基于回溯深度优先算法产生初始种群,并设计了相应的遗传算子。进行了仿真试验,通过与遗传算法规划结果进行对比,验证了该方法在巡航导弹航迹规划快速性与最优性方面的提高。     

多约束条件下UUV空间航迹规划

针对多约束条件下无人水下航行器（UUV）空间航迹规划问题,提出了结合安全曲面和威胁地图的规划方法,建立了水下安全航行曲面,将3D空间规划降为2D航向平面规划,以解决3D规划空间过大的问题。并对敌对威胁和地形威胁统一化处理,构建威胁地图,引入威胁代价和威胁程度启发因子,最后运用A＊算法进行航迹搜索,以获得最优航迹。仿真结果显示,所提出的航迹规划算法简便、快速,生成的航迹能满足地形跟随、地形回避和威胁回避的需要。     

无人飞行器海上航迹规划差分进化算法研究

为研究海洋环境下的无人飞行器（UAV）航迹规划问题,提出了一种基于差分进化算法（DE）的航迹规划方法。该方法通过对规划环境进行预处理将岛屿处理成地形威胁区,使问题简化为二维平面规划。采用实数编码方式对航迹进行编码,建立了航迹代价函数的数学模型,从航迹质量、算法稳定性和收敛速度3个方面比较了DE与遗传算法（GA）和粒子群优化算法（PSO)的性能。仿真实验结果表明,所提方法能在复杂的海洋环境下为飞行器规划出一条安全的可飞航迹。     

基于Floyd算法的灵活航迹规划方法

针对支持卫星通信的巡航导弹预存多个目标打击航迹的特点,给出了一种基于Floyd算法的灵活目标打击航迹规划方法。该方法通过在代价函数中引入高程代价和风险代价,使得Floyd算法能够充分利用地形和威胁信息;通过在算法搜索中考虑导航图的对称性,减少了算法的搜索时间;通过对规划的航迹进行平滑计算,保证了航迹的可行性。给出了灵活航迹的规划步骤和算法复杂性分析,仿真计算结果表明了该方法的有效性。     

巡航导弹航迹规划代价函数的改进研究

针对目前使用的航迹规划代价函数的不足之处进行改进.更改了代价函数中对长度惩罚变量的物理意义,提出了一种对敌方威胁指数惩罚的方法,直接对航迹长度、高度和离敌方威胁点的距离进行惩罚.新的代价函数更能体现航迹规划的约束条件.     

巡航导弹航迹规划代价函数的改进研究

针对目前使用的航迹规划代价函数的不足之处进行改进。更改了代价函数中对长度惩罚变量的物理意义，提出了一种对敌方威胁指数惩罚的方法，直接对航迹长度、高度和离敌方威胁点的距离进行惩罚。新的代价函数更能体现航迹规划的约束条件。     

无人机协同多任务分配的快速航路预估算法

采用Dubins路径和改进快速随机扩展树(RRT)相结合的方法对多障碍和威胁条件下无人机协同多任务分配的快速航路预估问题进行研究。使用分段Dubins最优路径满足多任务指派航迹的可飞行性,在初始Dubins路径与多障碍物或威胁相交时,通过改进RRT方法快速实现路径的障碍和威胁规避,并采用基于B样条曲线的航迹平滑方法生成平滑可跟踪的航迹,确保了任务分配结果的可行性。     

基于博弈策略的多无人机航迹规划研究

在综合考虑无人机航迹规划和任务分配的性能指标基础上,提出了目标移动环境下基于博弈策略的多无人机航迹规划方法。采用Voronoi图方法创建了威胁场,建立了航迹威胁总代价函数,并建立了航迹代价和任务分配的综合目标函数,从而构建了基于博弈策略的多无人机航迹规划目标函数。将目标移动加入到航迹规划中,利用快速扩展随机树(Rapidly-exploring Random Tree,RRT)算法得到比较合理的局部航迹规划。仿真算例表明,该方法不仅能保证各飞行器选择基于博弈策略的敌我双方最优航迹,而且可以提高多无人机攻击移动目标的整体作战效能,有效的提高作战能力。     

基于蚁群算法的舰载机避障路线分析

为了使舰载机编队在突破飞行过程中保持最大的生存概率,针对具有不同威胁程度的威胁体的舰载机避障路径规划问题,提出了一种不同于V图的初始路径构图方法,通过蚁群算法得到了模型中舰载机遭遇各威胁体的避障方式,以及相同威胁度与不同威胁度情况下的避障路线,并进行仿真验证.仿真结果表明:该方法给出最优的避障路线能有效解决V图只能对相同威胁体进行规划的难题,在威胁度与距离2个问题上取得平衡,可进一步推广应用于不同威胁体的多机协同路径规划,为舰载机飞行中过程中的路径规划问题提供了理论依据.     

网络系统中的最短路径分析及其应用研究

针对某地区矢量化地图的特点,对最短路径分析的关键技术进行了研究。通过采用一种实用、高效的最短路径算法-DIKB算法,实现了基于该矢量化地图的最短路径分析系统。文中重点讨论了地图的矢量化描述方法、道路网拓扑结构的构建、最短路径算法的高效实现等技术。     

移动机器人路径规划技术

为使移动机器人在实际地图环境中自主根据算法规划行走最短路径,研究A*、蚁群和遗传算法的实际应用.通过仿真和控制变量方法,将3种算法在模拟地图环境中进行最短路径规划,对比不同算法在不同复杂程度地图上的规划效果,找出实际地图环境中算法应用的规律,并通过多次测试与仿真修改.仿真结果表明:A*算法在实际地图环境中应用效果最佳,移动机器人能够自主根据A*算法规划出最短路径.     

基于改进粒子群算法的UCAV二维路径规划

采用粒子群算法实现了有限数目航点的优化,提出了新的解决PSO路径规划中因基于航点适应度优化计算导致的威胁感知盲点问题的办法,研究了路径规划约束的数学模型、粒子构造方式和粒子的评价适应度函数。用数学仿真方法实现了改进后的PSO路径规划。     

战场侦察相控阵雷达波束调度研究

战场侦察相控阵雷达在强地杂波环境下对机动性目标跟踪和边跟踪边搜索(TAS)波束调度策略是当前研究的热点。利用地面杂波和目标路径等先验信息,建立了杂波环境下地面交互多模型联合概率数据互联(GIMMJPDA)多目标跟踪算法,在区分目标威胁度、不同威胁目标跟踪精度的基础上实现目标动态的TAS波束调度。经目标态势仿真验证,基于GIMMJPDA目标跟踪算法、高威胁优先级和目标跟踪精度基础上的战场侦察相控阵雷达TAS波束调度策略具有高的时间利用效率。     

高超声速飞行器机动航迹优化

用遗传算法优化了高超声速飞行器机动飞行的航迹.建立威胁模型,鉴于高超声速飞行器特性,优化中考虑了飞行器的过载和气动加热.将最优控制问题转化为参数优化问题后,用遗传算法对机动飞行航迹进行了优化,仿真结果表明,该方法优化生成的航迹自动避开威胁,满足了飞行器机动飞行的要求.     

基于虚拟障碍物法的无震荡航路规划

人工势场法作为路径规划的一种算法,凭借其解算得到的平滑航路,特别适用于不够灵活的移动机器人、智能体的路径规划。由于人工势场法自身不可避免地存在局部极小值以及算法执行不可避免的离散化,导致航路点解算可能会陷入局部极小值陷阱而进入死循环以及出现航路点震荡问题。针对局部极小值陷阱问题,提出改进型虚拟障碍物法;对虚拟障碍物位置的确定,引入了威胁区的概念,并提出了一个确定标准。针对航路点震荡问题,提出过滤震荡点法。仿真实验证明：改进型虚拟障碍物法能够有效地使陷入局部极小值陷阱的航路点解算,成功逃出陷阱;过滤震荡点法能够有效地消除震荡航路点,得到相对平滑的航路。