了得網工業技術_飛行器航跡規劃

內容簡介

飛行器航跡規劃是實現飛行器自動導航的一項關鍵技術。本書繫統地介紹了飛行器航跡規劃的概念、理論及方法，內容包括飛行器離線航跡規劃、飛行器在線航跡規劃、針對運動目標的飛行器航跡規劃、多飛行器協調航跡規劃以及飛行器任務調度等多個方面。
本書可作為導航與制導相關專業碩士、博士研究生的教學參考書，也可供飛行器航跡規劃相關科研工作者和工程技術人員參考。

第1章緒論
1.1背景
1.2飛行器航跡規劃的基本要求
1.3常用的航跡規劃方法
1.3.1規劃空間表示方法
1.3.2航跡搜索算法
1.4當前航跡規劃研究中存在的問題
1.5飛行器任務分配問題
1.6本書的主要內容及安排
第2章飛行器航跡規劃基本要素
2.1規劃空間的表示方法
2.2飛行航跡的表示方法
2.3飛行航跡的基本約束條件
2.4航跡評價第1章緒論
1.1背景
1.2飛行器航跡規劃的基本要求
1.3常用的航跡規劃方法
1.3.1規劃空間表示方法
1.3.2航跡搜索算法
1.4當前航跡規劃研究中存在的問題
1.5飛行器任務分配問題
1.6本書的主要內容及安排
第2章飛行器航跡規劃基本要素
2.1規劃空間的表示方法
2.2飛行航跡的表示方法
2.3飛行航跡的基本約束條件
2.4航跡評價
2.4.1影響航跡性能的主要因素
2.4.2代價函數的選取
2.4.3權繫數的確定
2.5飛行器航跡規劃問題的數學描述
第3章飛行器離線航跡規劃方法
3.1 基於稀疏A*搜索的飛行器航跡規劃方法
3.1.1航跡節點的擴展
3.1.2算法描述
3.1.3仿真實驗
3.2基於進化計算的飛行器航跡規劃方法
3.2.1進化計算簡介
3.2.2基因編碼方式
3.2.3航跡評價方法
3.2.4進化算子
3.2.5算法描述
3.2.6時間復雜性分析
3.2.7仿真實驗
3.3飛行器多航跡規劃
3.3.1多峰值函數優化與進化算法
3.3.2K-均值聚類
3.3.3多種群進化算法
3.3.4基於進化計算的飛行器多航跡規劃算法描述
3.3.5仿真實驗
第4章飛行器在線航跡規劃方法
4.1飛行器在線航跡再規劃
4.1.1節點的擴展
4.1.2再規劃航跡代價的重新計算
4.1.3在線實時航跡再規劃方法
4.1.4仿真實驗
4.2針對靜止目標的飛行器在線航跡規劃方法
4.2.1動態開放環境中的實時搜索算法
4.2.2節點的擴展與啟發式信息
……
第5章多飛行器協調航跡規劃方法
第6章飛行器任務分配
附錄A博弈論基礎
附錄B搜索算法的群論基礎
參考文獻

在線試讀

第1章緒論
自古以來，人類一直向往能像鳥兒一樣在空中自由翱翔。1903年，萊特兄弟駕駛飛機成功飛上天空，使人類的這一夢想變成了現實。飛行器發展至今，從體積龐大、載重驚人的客貨運飛機，到速度高達數倍聲速、性能卓越的戰鬥機，人類在飛行器領域的研究可謂碩果累累。
隨著計算機、自動化、信息技術的發展，現代飛行器技術也發生了巨大的變化，飛行器的種類越來越多，結構越來越復雜，技術越來越密集。現代飛行任務的難度、危險度以及強度正在不斷增加，限於飛行員的生理和心理承受極限，單純依靠手工操縱完成復雜的飛行任務變得越來越困難。例如，在地形跟隨飛行過程中，視覺效應會使飛行員精神高度緊張，對速度的控制容易誘發長周期振蕩。因此，如何程度地給飛行器賦予智能，實現自主導航與控制，深受國內外研究人員的關注。航跡規劃作為飛行器自主導航的關鍵技術之一，已成為目前一大研究熱點。
所謂飛行器航跡規劃，就是在綜合考慮飛行器到達時間、油耗、威脅以及可飛行區域等因素的前提下，為飛行器規劃出或者滿意的飛行航跡，以保證圓滿地完成飛行任務，並安全返回基地。航跡規劃技術已被廣泛應用於飛行器、水面艦艇、地面車輛以及機器人等的導航繫統中（在艦艇、自主戰車、機器人等領域一般稱為路徑規劃，在本書將之統稱為航跡規劃）西。
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