基于快速扩展随机树算法的多无人机编队重构方法研究

论文摘要

为适应瞬息万变的战场环境,发挥多无人机不同队形下的作战优势,以快速扩展随机树(RRT)算法为基础,提出一种多无人机编队重构的方法。首先建立多无人机编队的运动模型,分析传统RRT算法与编队重构方法结合的可行性,并采用多余节点去除和构造过渡航迹等策略对航迹进行修正。之后,重点分析重构过程中的动力学及防碰撞等约束,为随机树的扩展和无人机的航迹变换提供依据。最后通过对比仿真和飞行试验,验证所提重构方法的安全性和可行性。结果表明,该重构方法能在复杂环境下快速实现编队重构,同时所规划的航迹利于无人机进行跟踪,可满足实际战场的飞行需求。

论文目录

• 1 问题提出
•   1.1 多无人机编队建模
•   1.2 传统RRT算法的原理
•   1.3 传统RRT算法在编队应用中的不足
• 2 基于传统RRT算法的航迹修正
•   2.1 多余节点的去除
•   2.2 过渡航迹的生成
• 3 RRT算法在编队重构中的应用
•   3.1 环境设定
•   3.2 约束条件
•     1) 无人机最小转弯半径的约束
•     2) 最小航迹长度约束
•     3) 目标队形的几何约束
•     4) 僚机节点扩展的约束
•     5) 编队重构的时序约束
•     6) 编队内部的防碰撞约束
•     7) 编队外部的防碰撞约束
• 4 仿真与试验验证
•   4.1 编队重构试验
•   4.2 过渡航迹的效果验证
• 5 结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 李樾,韩维,陈清阳,张勇

关键词: 多无人机,编队重构,快速扩展随机树,航迹修正,飞行试验

来源: 西北工业大学学报 2019年03期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 航空航天科学与工程

单位: 海军航空大学航空基础学院,国防科技大学空天科学学院

基金: 中国博士后科学基金(2014M562652)资助

分类号: V279

页码: 601-611

总页数: 11

文件大小: 1379K

下载量: 337