一种基于遗传算法的航迹优化技术

飞行器在低空突防任务执行过程时,需要以任务规划所得的参考航线为基准,采用一种基于遗传算法的航迹优化方法;优化过程中,采用特定的编码方法和适应度函数,并针对优化过程中的一些具体问题提出了解决方案;仿真结果表明,采用基于遗传算法的航迹优化技术所生成的参考航线,能严格经过飞行器的出发点和目标点,使威胁飞行器的因素最小,有效提高了任务生存能力.     

基于航线对象方法的四维航迹建模与优化

基于航迹运行是新一代空管运行的发展趋势,因此,为准确和高效地描述民航飞行航迹,提出了基于航线对象方法的7种航迹段模型.按照飞行计划、管制指令和导航设备的地理分布,搭建了水平航迹,对垂直剖面建模所需的重要参数(爬升率、下降率、推力、巡航马赫数等)进行了简单的推算和优化,可以生成完整的4D 航迹.最后通过离场队列飞机的仿真算例与实际飞行数据进行比较,结果表明该建模方法可准确描述航空器各点的空间位置和时间,能较好地描述终端区的动态航迹,对交通流调控的实用化有积极的作用     

飞行计划的航迹预测与航迹配对在ATC中的应用

本文介绍了在民航ATC系统中,基于飞行计划的三阶段飞行模型的航迹预测方法,以及方向距离相关法的航迹配对方法.并对算法进行仿真.结果满足系统需求.     

基于粒子群优化算法的无人机航迹规划

提出一种基于粒子群优化算法的无人机航迹规划方法,利用粒子群优化算法,在等效数字地图中实现单个目标点的无人机航迹规划,并对算法性能进行仔细分析,仿真结果表明,该方法能够快速有效地完成航迹规划任务,得到满意的三维航迹。     

基于粒子群优化算法的无人机航迹规划

提出一种基于粒子群优化算法的无人机航迹规划方法,利用粒子群优化算法,在等效数字地图中实现单个目标点的无人机航迹规划,并对算法性能进行仔细分析,仿真结果表明,该方法能够快速有效地完成航迹规划任务．得到满意的三维航迹。     

基于粒子群优化算法的无人机航迹规划

无人机作为侦察和作战的重要手段,重要的是保证侦察目标的准确性,对任务/航迹规划系统是无人机实现自主飞行和自主攻击的关键技术。在给出无人机航迹规划问题描述的基础上,提出一种基于粒子群优化算法的无人机航迹规划方法,利用粒子群优化算法,将约束条件和搜索算法相结合,从而有效减小搜索空间,得到一条全局最优路径并进行仿真。仿真结果表明,规划方法能够快速有效地完成规划任务,获得满意的航迹,满足无人机作战要求,具有重要的现实意义。     

基于飞行参数的航迹再现

为了解决某些军用飞机上没有装备GPS导航定位设备利用飞行参数进行航迹回放问题,提出一种利用飞参数据积分计算飞行航迹的方法,并对求得的航迹进行了闭合修正;同时介绍了利用Direct3D绘制平面飞行航迹的方法。     

基于机载数据的高精度飞行航迹合成技术研究

合成高精度的飞行航迹数据是航空安全评估和民航事故调查中需要解决的首要问题.针对直接使用QAR记录数据合成飞行航迹面临着精度不够、数据互斥性较大、影响轨迹计算精度的实际问题,采用地图投影方式和飞行性能数据积分方法分别计算出飞行航迹,在此基础上对航迹进行了融合计算,最后提出利用已知飞行中的准确位置点地理信息数据对飞行航迹进行校准,实现对四维飞行航迹的高精度合成,较好地满足了飞行事故分析和飞行过程再现对高精度水平航迹的需要.     

基于人工蜂群算法的飞机进场飞行航迹优化

基于飞机进场航迹模型、汇聚点所需到达时间(RTA)约束模型,以飞机油耗和全球增温潜势为优化目标,构建多目标优化模型。引入交叉操作和衰减因子对人工蜂群(ABC)算法进行改进,实现模型的智能求解。以A330飞机为例进行计算分析,结果表明,改进的ABC算法能满足RTA约束下的进场航迹优化需求,邻域搜索次数限制、优化子目标的权重、RTA窗口大小对优化结果有重要影响。     

基于粒子群优化算法的航迹规划与重规划

航迹规划与重规划是驾驶员智能辅助决策支持系统中的重要组成部分。通过分析描述航迹状态规划空间,提出一种基于粒子群的航迹规划算法,该方法通过使用特定的粒子群编码方式和适当的适应度函数的构造,可以在满足航迹约束的条件下,有效利用各种环境信息,进行在线实时航迹规划,并最终得到一条近似最优航迹。仿真结果表明了该方法的有效性。     

飞行航迹再现与三维回放研究

为了便于飞行事后分析,根据民用客机机载数据,本文采用了轨迹积分法重现飞行轨迹并用经纬度转换法进行校正,首次利用几何高度表示飞行轨迹中的高度。为实现在三维场景中进行飞行动态回放研究,设计了三维飞行回放程序,重点设计了飞行轨迹以及姿态的变化在三维场景中的展示。通过程序演示表明:该方法能正确流畅地对飞行进行事后回放演练,有利于观察分析,可用于飞行事后调查与研究。     

基于生物地理学优化的多UCAV协同航迹规划

研究多无人机协同路径规划问题,为了获取从起始点到达目标点,能够避开各种阻碍的最优运动路径,提出了一种基于BBO的多UCAV协同航迹规划方法.通过对地形环境、航迹表示方式进行描述,将生物地理学优化算法运用于多UCAV协同航迹规划,对约束条件及威胁进行分析,建立了UCAV航迹规划模型及多UCAV协同航迹规划模型;对BBO算法适宜度向量编码及迁徙模型进行了分析,设计了相应的优化算子;最后,构建了多UCAV协同航迹规划的求解框架,并结合BBO算法开展了相应的仿真.仿真结果表明,改进方法较好地实现了多UCAV协同航迹规划的优化.     

基于量子粒子群优化的在线航迹规划

现代战场中,环境信息是变化的,飞行器很难预先获得精确的全局环境信息,因此要求无人飞行器具有实时的航迹规划能力,采用量子粒子群优化算法,将约束条件和搜索算法相结合,有效解决了简单粒子群算法在高维空间中易陷入局部最优点的问题;同时,根据地形障碍、敌方防御雷达、防空火力等威胁以及禁飞区的分布情况,引入最小威胁面的概念,利用B-Spline插值逼近最小威胁面中的三维航迹在二维水平面内的投影,从而将三维曲线的规划问题简化为二维平面中控制点的寻优问题,简化了问题复杂度,提高了计算效率.仿真结果表明该方法可以满足在线航迹规划的要求.     

基于EB-RRT*的无人机航迹规划算法研究

随着小型无人机的广泛应用,无人机的自动巡航能力变得至关重要。无人机航迹规划,是指其在已知环境地图信息下展开航迹规划以实现无碰撞地、平滑地从初始点到达目标点。针对现有算法依然存在收敛速度慢、遍历时间长和航迹曲线化无法满足实际无人机飞行条件等问题,首先提出了EB-RRT*(Efficient B-RRT*)算法,设计自适应避障提高算法收敛速度并减少内存占用;然后采用栅格分区的方法缩短附近节点的遍历时间;最后利用合理的降采样和三次贝塞尔插值算法对折点进行光滑化的处理,使算法最终生成相对平滑的航迹,为无人机实际飞行提供可行航迹规划方法。进行了多组不同环境复杂度的实验,并将该算法与其他算法进行对比,结果验证了所提算法的有效性。     

基于贝叶斯优化算法的巡航导弹航迹规划

巡航导弹作为一种精确打击武器在现代战争中发挥着越来越大的作用。巡航导弹的航迹规划是巡航导弹前期任务计划的重要内容。传统的巡航导弹航迹规划算法大都存在一些难以克服的缺陷,因此该文提出了利用贝叶斯优化算法来对巡航导弹进行航迹规划,贝叶斯优化算法是一种基于图形模型的优化算法,他是对遗传算法的改进,克服了遗传算法的不足,加快了优化过程的收敛速度,并保持了遗传算法的优点。该文介绍了利用贝叶斯优化算法对巡航导弹航迹规划的过程,并通过对具体例子的操作证明了此算法的快捷性。     

无人机航迹跟踪控制与仿真

对于无人机的精确航迹跟踪问题进行了研究。系统分为基本姿态控制器设计和制导系统设计两个部分进行研究。利用多重时间尺度奇异摄动理论,结合非线性动态逆方法设计了基本姿态控制器,包括快逆回路和慢逆回路两部分。由引导飞机沿期望航迹的指令加速度解算出跟踪指令航迹所需要的制导力,求出飞机改变姿态所需的控制指令,作为基本姿态控制器的输入。针对某无人机模型进行了机动航迹跟踪仿真验证,仿真结果显示系统能够较好的跟踪指令机动航迹。证明了该方法的有效性和实用性。     

基于三自由度飞行器模型的航迹发生器设计

针对飞行器航迹研究,捷联惯性导航系统的性能评估需要飞行轨迹数据和相应的惯性器件参数,但真实飞行数据较难获得,且不易灵活调整.为了仿真实际的速度、位置、姿态等飞行数据,设计了三自由度飞行器模型的航迹发生器.在建立三自由度飞行器模型的基础上,设计了飞行器的航路飞行控制方案,并实现了多航路点的飞行仿真与导航验证.实验结果表明,算法所产生的飞行轨迹数据和惯性器件数据过渡平滑、符合飞行动力学特点,并且通过调整参数设置能够方便地制定航迹,对于分析和提高捷联惯性导航系统性能具有重要的理论参考价值.     

航空器4D航迹目标跟踪精度设计研究

航空器航迹跟踪精度直接关系到是否满足基于轨迹运行的实时跟踪业务需求,针对航空器的四维航迹跟踪分析中涉及参数过多的问题,采用最近邻域关联滤波算法以及传统的概率数据关联算法与卡尔曼滤波算法结合的概率数据关联滤波算法对航空器运行过程中的时间、三维位置及速度进行跟踪精度设计,并且使用MATLAB仿真软件进行了理论仿真及分析。通过对同一航迹进行跟踪分析,比较两种算法在三个不同方向上的位置及速度上的跟踪情况,滤波误差均值,取误差均值较小者为优。仿真结果表明,上述两种算法都能够对航迹进行较好地跟踪,并且可以满足基于轨迹运行的业务需求。     

同向航迹对ITP距离的影响分析

基于ADS-B IN的高度层变更程序（ITP）,可以更加直观高效地实现高度层变更机动飞行。基于目标安全等级（TLS）获得侧向安全间隔,确保两架航空器不同时出现在冲突区域,建立了基于冲突区理论的ITP距离求解模型,分析了同向航迹夹角变化对ITP距离的影响。研究结果表明,ITP距离随着同向航迹夹角增大而增大,并随着ITP航空器爬升率的增大而减小。