基于A*算法的导弹航迹规划算法研究
发布时间：2023-02-03 16:03
航迹规划是在一定时间内,综合考虑飞行器飞行环境、自身约束、任务需求及可飞区域,为飞行器规划出满意航迹,以确保顺利完成飞行、实现打击任务的过程。航迹规划过程涉及变量多、寻优难、计算时间长,要想完美地达成目标,需要建立准确的航迹规划问题模型,再通过好的算法程序把任务目标进行数字化实现。本文以巡航导弹航迹规划算法为研究对象,针对航迹规划问题建模方法、单航迹规划算法和多航迹规划算法进行研究,为导弹航迹规划提供新的思路和解决途径。根据论文背景,确定航迹规划空间构建方式和威胁区描述策略,针对巡航导弹飞行特性,推导出过载与最小曲率半径的关系,建立节点扩展计算模型,阐述路径评价函数的功能作用,从可实现性、评价效果等方面分析现有路径评价函数优劣,结合应用背景,建立路径评价函数模型,建立基于A*算法和SAS算法的航迹规划方法的原理及流程,为后续研究提供理论基础。在单航迹规划算法研究中,针对节点归算导致的路径真实性损失问题,提出最小代价矩阵的方法,并开展仿真分析,结果表明该方法能有效确保航迹最优性和真实性。提出一种启发函数建模方法,通过将威胁区中间点作为预估路径航迹点,利用二次A*算法对待扩展节点进行预估路...
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外研究综述
1.2.1 航迹规划应用综述
1.2.2 航迹规划算法综述
1.3 本文研究内容与章节安排
第二章 航迹规划建模方法
2.1 引言
2.2 航迹规划空间构建与威胁区确定
2.2.1 航迹规划空间构建
2.2.2 威胁区确定策略
2.3 导弹性能约束建模及节点扩展方法
2.3.1 基本假设
2.3.2 最小曲率半径计算模型
2.3.3 节点扩展计算模型
2.4 路径评价函数研究
2.5 航迹规划算法模型及流程建立
2.5.1 传统A*算法数学模型
2.5.2 SAS算法模型与基本流程
2.6 小结
第三章 单航迹规划算法研究
3.1 引言
3.2 最小代价矩阵构建方法
3.2.1 问题描述
3.2.2 最小代价矩阵构建方法
3.2.3 仿真结果与分析
3.3 启发函数改进方法
3.3.1 问题描述
3.3.2 启发函数改进方法
3.3.3 仿真结果与分析
3.4 小结
第四章 多航迹规划算法研究
4.1 引言
4.2 K-均值聚类算法原理及数学模型
4.3 基于航迹中间点的初始航迹建立方法
4.3.1 次级起始点和次级目标点
4.3.2 通视性列表
4.3.3 初始航迹建立方法
4.4 多航迹规划算法研究
4.4.1 航迹点链处理方法
4.4.2 算法原理
4.4.3 基于初始航迹的EMRP算法应用仿真分析
4.5 仿真结果分析
4.6 小结
结束语
致谢
参考文献
作者在学期间取得的学术成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]国外任务规划系统发展[J]. 孙鑫,陈晓东,严江江. 指挥与控制学报. 2018(01)
[2]2017年国外飞航导弹发展综述[J]. 宋怡然,王雅琳,朱爱平,刘都群,文苏丽. 飞航导弹. 2018(02)
[3]2016年国外飞航导弹武器与技术发展综述[J]. 宋怡然,王雅琳,朱爱平,文苏丽. 飞航导弹. 2017(03)
[4]无人机三维实时航迹规划[J]. 席剑锐,杨金孝,张博亮,陈志星. 计算机测量与控制. 2016(06)
[5]突防航迹规划中雷达探测盲区的快速生成算法[J]. 钟文武,周新力,金慧琴,张烨. 现代电子技术. 2015(21)
[6]2014年世界飞航导弹发展综述[J]. 文苏丽,宋怡然,何煦虹,陈英硕. 飞航导弹. 2015(01)
[7]基于分级规划策略的A*算法多航迹规划[J]. 李枭扬,周德云,冯琦. 系统工程与电子技术. 2015(02)
[8]飞行器任务规划技术综述[J]. 沈林成,陈璟,王楠. 航空学报. 2014(03)
[9]基于加权k-均值聚类与粒子群优化的多航迹规划[J]. 李猛,王道波,盛守照,沈自然. 系统工程与电子技术. 2012(03)
[10]航路规划中数字地图综合处理技术[J]. 张欣景,胡训强,谢国新,谢晓方. 火力与指挥控制. 2012(01)
硕士论文
[1]复杂约束条件下航迹规划方法研究[D]. 董世建.北京理工大学 2016
[2]飞行器避障与航迹规划研究[D]. 贾阳阳.北京理工大学 2015
[3]飞行器航路规划与评价研究[D]. 朱振强.西安电子科技大学 2014
[4]面向航迹规划的电子沙盘技术研究[D]. 陈海汉.合肥工业大学 2009
[5]基于粒子群优化算法的无人机航迹规划[D]. 陈冬.西北工业大学 2007
[6]无人机航迹规划研究[D]. 巴海涛.西北工业大学 2006
本文编号：3734614
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外研究综述
1.2.1 航迹规划应用综述
1.2.2 航迹规划算法综述
1.3 本文研究内容与章节安排
第二章 航迹规划建模方法
2.1 引言
2.2 航迹规划空间构建与威胁区确定
2.2.1 航迹规划空间构建
2.2.2 威胁区确定策略
2.3 导弹性能约束建模及节点扩展方法
2.3.1 基本假设
2.3.2 最小曲率半径计算模型
2.3.3 节点扩展计算模型
2.4 路径评价函数研究
2.5 航迹规划算法模型及流程建立
2.5.1 传统A*算法数学模型
2.5.2 SAS算法模型与基本流程
2.6 小结
第三章 单航迹规划算法研究
3.1 引言
3.2 最小代价矩阵构建方法
3.2.1 问题描述
3.2.2 最小代价矩阵构建方法
3.2.3 仿真结果与分析
3.3 启发函数改进方法
3.3.1 问题描述
3.3.2 启发函数改进方法
3.3.3 仿真结果与分析
3.4 小结
第四章 多航迹规划算法研究
4.1 引言
4.2 K-均值聚类算法原理及数学模型
4.3 基于航迹中间点的初始航迹建立方法
4.3.1 次级起始点和次级目标点
4.3.2 通视性列表
4.3.3 初始航迹建立方法
4.4 多航迹规划算法研究
4.4.1 航迹点链处理方法
4.4.2 算法原理
4.4.3 基于初始航迹的EMRP算法应用仿真分析
4.5 仿真结果分析
4.6 小结
结束语
致谢
参考文献
作者在学期间取得的学术成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]国外任务规划系统发展[J]. 孙鑫,陈晓东,严江江. 指挥与控制学报. 2018(01)
[2]2017年国外飞航导弹发展综述[J]. 宋怡然,王雅琳,朱爱平,刘都群,文苏丽. 飞航导弹. 2018(02)
[3]2016年国外飞航导弹武器与技术发展综述[J]. 宋怡然,王雅琳,朱爱平,文苏丽. 飞航导弹. 2017(03)
[4]无人机三维实时航迹规划[J]. 席剑锐,杨金孝,张博亮,陈志星. 计算机测量与控制. 2016(06)
[5]突防航迹规划中雷达探测盲区的快速生成算法[J]. 钟文武,周新力,金慧琴,张烨. 现代电子技术. 2015(21)
[6]2014年世界飞航导弹发展综述[J]. 文苏丽,宋怡然,何煦虹,陈英硕. 飞航导弹. 2015(01)
[7]基于分级规划策略的A*算法多航迹规划[J]. 李枭扬,周德云,冯琦. 系统工程与电子技术. 2015(02)
[8]飞行器任务规划技术综述[J]. 沈林成,陈璟,王楠. 航空学报. 2014(03)
[9]基于加权k-均值聚类与粒子群优化的多航迹规划[J]. 李猛,王道波,盛守照,沈自然. 系统工程与电子技术. 2012(03)
[10]航路规划中数字地图综合处理技术[J]. 张欣景,胡训强,谢国新,谢晓方. 火力与指挥控制. 2012(01)
硕士论文
[1]复杂约束条件下航迹规划方法研究[D]. 董世建.北京理工大学 2016
[2]飞行器避障与航迹规划研究[D]. 贾阳阳.北京理工大学 2015
[3]飞行器航路规划与评价研究[D]. 朱振强.西安电子科技大学 2014
[4]面向航迹规划的电子沙盘技术研究[D]. 陈海汉.合肥工业大学 2009
[5]基于粒子群优化算法的无人机航迹规划[D]. 陈冬.西北工业大学 2007
[6]无人机航迹规划研究[D]. 巴海涛.西北工业大学 2006
本文编号：3734614
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