發(fā)布時(shí)間：2017-09-27 23:13

  本文關(guān)鍵詞：多約束條件下的無人機(jī)航路規(guī)劃算法研究

  更多相關(guān)文章： 航路規(guī)劃 約束條件 同步雙向A*算法 柵格法

【摘要】：無人機(jī)航路規(guī)劃一直是無人機(jī)領(lǐng)域中研究的熱點(diǎn)。本文對(duì)無人機(jī)航路規(guī)劃國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行了分析。將約束條件分為三大類:外部環(huán)境約束、無人機(jī)自身性能約束和所執(zhí)行任務(wù)條件約束,外部環(huán)境約束主要包括自然地形障礙,天氣條件約束,人為的雷達(dá)陣地和導(dǎo)彈陣地障礙等;無人機(jī)自身的約束包括無人機(jī)最大飛行速度,最小轉(zhuǎn)彎半徑,最遠(yuǎn)航程等飛行性能指標(biāo);任務(wù)條件約束則根據(jù)無人機(jī)所執(zhí)行的各項(xiàng)任務(wù)來特殊定制。本文采用柵格思想對(duì)無人機(jī)航路規(guī)劃區(qū)域進(jìn)行環(huán)境建模,為A*算法搜索節(jié)點(diǎn)提供依據(jù)。使用A*算法作為無人機(jī)航路的搜索算法,針對(duì)A*算法所存在的不足,提出了改進(jìn)方案,將雙向A*算法與傳統(tǒng)A*算法作對(duì)比,針對(duì)雙向A*算法中正向搜索與反向搜索之間相互等待更新的問題,提出了同步雙向A*算法,用來解決正向搜索與反向搜索相互等待浪費(fèi)時(shí)間的缺點(diǎn)。在三維環(huán)境中,將A*算法與粒子群算法作對(duì)比。最后,對(duì)A*算法、雙向A*算法和同步雙向A*算法進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)。在二維地形環(huán)境中對(duì)三種算法的性能進(jìn)行了對(duì)比實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)表明同步雙向A*算法在搜索速度上有較大提升。在真實(shí)三維地形環(huán)境中,對(duì)雙向A*算法和粒子群算法進(jìn)行航路規(guī)劃仿真實(shí)驗(yàn),并對(duì)比兩種算法的性能,實(shí)驗(yàn)表明粒子群算法在三維環(huán)境中的性能要優(yōu)于A*算法,分析了確定型算法——A*算法在三維環(huán)境中,在節(jié)點(diǎn)成倍增長的情況下,搜索效率下降的原因,指出了隨機(jī)型搜索算法在三維環(huán)境下更具有優(yōu)勢。
【關(guān)鍵詞】：航路規(guī)劃 約束條件 同步雙向A*算法 柵格法
【學(xué)位授予單位】：沈陽航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：V279;TP18
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-18
• 1.1 課題背景及研究意義11-12
• 1.2 算法研究現(xiàn)狀12-16
• 1.2.1 航路規(guī)劃相關(guān)技術(shù)研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.2 A*算法的研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 主要研究內(nèi)容16-17
• 1.4 論文結(jié)構(gòu)17-18
• 第2章 無人機(jī)航路規(guī)劃中的約束條件18-26
• 2.1 外部環(huán)境約束18-21
• 2.1.1 地形約束18-20
• 2.1.2 天氣約束20
• 2.1.3 雷達(dá)約束20-21
• 2.1.4 導(dǎo)彈陣地約束21
• 2.2 自身性能約束21-24
• 2.2.1. 最大航程約束22
• 2.2.2. 最小飛行距離約束與最小轉(zhuǎn)彎半徑約束22-23
• 2.2.3. 最大轉(zhuǎn)彎角約束23
• 2.2.4. 最大爬升/俯沖角約束23-24
• 2.2.5. 飛行高度約束24
• 2.3 任務(wù)條件約束24-25
• 2.4 本章小結(jié)25-26
• 第3章 基于雙向A*搜索算法的無人機(jī)航路規(guī)劃26-40
• 3.1 引言26-27
• 3.2 無人機(jī)飛行環(huán)境建模27-29
• 3.3 A*算法的原理29-32
• 3.4 雙向A*搜索算法32-35
• 3.5 對(duì)雙向A*搜索算法的改進(jìn)35-38
• 3.6 航路平滑技術(shù)38-39
• 3.7 本章小結(jié)39-40
• 第4章 三維環(huán)境中的無人機(jī)航路規(guī)劃40-46
• 4.1 引言40
• 4.2 應(yīng)用A*算法進(jìn)行無人機(jī)三維航路規(guī)劃40-43
• 4.2.1 三維空間建模40-41
• 4.2.2 A*算法在三維環(huán)境中的應(yīng)用41-43
• 4.3 應(yīng)用粒子群算法進(jìn)行無人機(jī)三維航路規(guī)劃43-44
• 4.4 威脅回避技術(shù)44-45
• 4.5 本章小結(jié)45-46
• 第5章 無人機(jī)航路規(guī)劃仿真實(shí)驗(yàn)46-56
• 5.1 實(shí)驗(yàn)仿真環(huán)境46
• 5.2 二維環(huán)境下仿真實(shí)驗(yàn)46-50
• 5.2.1 環(huán)境建模46-47
• 5.2.2 A*算法仿真47-50
• 5.3 三維環(huán)境下仿真實(shí)驗(yàn)50-55
• 5.3.1 環(huán)境建模50
• 5.3.2 雙向A*算法與粒子群算法在三維環(huán)境中的仿真50-53
• 5.3.3 航路平滑53-55
• 5.4 本章小結(jié)55-56
• 結(jié)論56-58
• 參考文獻(xiàn)58-60
• 致謝60-61
• 攻讀碩士期間發(fā)表（含錄用）的學(xué)術(shù)論文61

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本文編號(hào)：932437