经济导航中关键技术研究及仿真
发布时间：2021-05-09 16:56
随着航空器的广泛应用以及日趋严重的能源问题,轨迹优化算法逐渐成为经济导航领域的研究热点之一。航空器在执行实际飞行任务时,需要安全地飞行至目的点,并且规划路径的时间需要满足实际工程应用要求,然而传统的路径规划算法会随着搜索区域的增大,栅格地图存储的数据信息呈指数增长,搜索路径时所需要的时间将会大幅度增长,将无法满足实际应用对实时性的要求。因而,路径规划算法成为一个新的研究热点。为了有效地帮助飞行员完成作战任务,在对航空器进行航路规划时,需要考虑算法的运行时间,使得规划出的路径满足实际应用对实时性的要求。结合航空器在实际飞行过程中的耗油量,本文主要研究飞行过程中的爬升、巡航及下降阶段的燃油消耗,优化航空器在飞行过程中的轨迹,使航空器在实际飞行过程中的燃油利用率得以提高。本文针对经济导航中的关键技术展开深入的研究,主要工作以及创新点如下:1.针对传统A星算法在搜索路径时存在的算法运行时间不能满足实际应用对实时性的要求,论文首先详细介绍传统A星算法,对栅格地图表示法、节点扩展以及代价函数进行阐述。然后描述该算法步骤。最后结合实际应用分析传统A星算法存在的不足,对算法进行改进,提出基于概率地图的...
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
1.1 课题背景和意义
1.2 国内外研究现状
1.3 论文组织与结构安排
第二章 路径规划基本算法与应用
2.1 栅格地图表示方法
2.2 节点扩展
2.3 设计代价函数
2.4 传统A星算法步骤
2.5 基于概率地图的A星算法设计
2.5.1 基于概率地图的A星算法描述
2.5.2 基于概率地图的A星算法仿真验证
2.6 本章小结
第三章 经济导航模型与算法
3.1 经济导航算法模型
3.1.1 燃油告警模型
3.1.2 经济导航模型
3.2 经济导航算法设计
3.3 经济导航轨迹优化算法设计
3.3.1 基于能量状态法的轨迹优化描述
3.3.2 基于多目标遗传算法的轨迹优化描述
3.4 经济导航轨迹优化算法仿真验证
3.4.1 算法仿真结果对比分析
3.4.2 基于多目标遗传算法的轨迹优化可行性分析
3.5 本章小结
第四章 经济导航系统设计与实现
4.1 仿真系统简介
4.1.1 高层体系结构HLA描述
4.1.2 运行支撑框架RTI描述
4.2 仿真系统总体设计
4.2.1 仿真系统结构描述
4.2.2 仿真系统功能描述
4.2.3 仿真系统数据交互描述
4.2.4 仿真系统数据接口描述
4.2.5 仿真系统逻辑层次描述
4.3 经济导航分系统
4.3.2 燃油告警功能模块
4.3.3 经济导航功能模块
4.4 航路重规划分系统
4.4.1 航路重规划功能模块
4.4.2 拦截点解算功能模块
4.5 仿真环境要求
4.5.1 硬件环境
4.5.2 软件环境
4.6 仿真结果分析
4.7 本章小结
第五章 总结和展望
5.1 工作总结
5.2 展望
参考文献
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]航空武器装备发展研究[J]. 马柏淞,赵曼. 科技视界. 2016(16)
[2]无人机远航飞行轨迹优化研究[J]. 高龙波,李本威,张赟. 兵器装备工程学报. 2016(03)
[3]垂直剖面轨迹寻优算法的研究与仿真[J]. 李文娟,贺尔铭,马存宝,朱媛婷. 计算机仿真. 2013(10)
[4]轨迹优化的直接数值解法综述[J]. 张友安,王丽英,张刚,黄诘. 海军航空工程学院学报. 2012(05)
[5]飞行器轨迹优化方法综述[J]. 陈功,傅瑜,郭继峰. 飞行力学. 2011(04)
[6]基于改进的多目标进化算法的飞行控制系统优化[J]. 聂瑞,章卫国,李广文,刘小雄. 计算机应用研究. 2011(05)
[7]基于基本飞行模型的4D航迹预测方法[J]. 王超,郭九霞,沈志鹏. 西南交通大学学报. 2009(02)
[8]基于进化算法的多飞行器四维航迹规划方法[J]. 严江江,丁明跃,周成平. 系统仿真学报. 2009(04)
[9]能量状态法的无人机节油轨迹优化[J]. 王群伟,吴成富,陈怀民. 火力与指挥控制. 2008(11)
[10]不同管制方法下空域运行的燃油经济性与仿真分析[J]. 徐肖豪,王琦,刘宏. 中国民航大学学报. 2008(02)
硕士论文
[1]一种新的4D航路规划算法及其仿真[D]. 任逸晖.西安电子科技大学 2017
[2]基于多阶段航迹预测的UAVs实时任务规划[D]. 姚蔚然.哈尔滨工业大学 2015
[3]一种飞行器导航算法研究及其系统设计[D]. 刘军强.西安电子科技大学 2014
[4]基于概率A星和智能体的无人机路径规划[D]. 花德隆.西安电子科技大学 2013
[5]航空节油飞行策略研究及分析软件的设计和开发[D]. 李宜.电子科技大学 2010
[6]无人机航路规划技术研究[D]. 杨力.南京航空航天大学 2009
[7]四川航空节油系统策略研究及应用[D]. 付令.重庆大学 2007
[8]终端区空中交通流量管理[D]. 王明光.西北工业大学 2002
本文编号：3177676
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
1.1 课题背景和意义
1.2 国内外研究现状
1.3 论文组织与结构安排
第二章 路径规划基本算法与应用
2.1 栅格地图表示方法
2.2 节点扩展
2.3 设计代价函数
2.4 传统A星算法步骤
2.5 基于概率地图的A星算法设计
2.5.1 基于概率地图的A星算法描述
2.5.2 基于概率地图的A星算法仿真验证
2.6 本章小结
第三章 经济导航模型与算法
3.1 经济导航算法模型
3.1.1 燃油告警模型
3.1.2 经济导航模型
3.2 经济导航算法设计
3.3 经济导航轨迹优化算法设计
3.3.1 基于能量状态法的轨迹优化描述
3.3.2 基于多目标遗传算法的轨迹优化描述
3.4 经济导航轨迹优化算法仿真验证
3.4.1 算法仿真结果对比分析
3.4.2 基于多目标遗传算法的轨迹优化可行性分析
3.5 本章小结
第四章 经济导航系统设计与实现
4.1 仿真系统简介
4.1.1 高层体系结构HLA描述
4.1.2 运行支撑框架RTI描述
4.2 仿真系统总体设计
4.2.1 仿真系统结构描述
4.2.2 仿真系统功能描述
4.2.3 仿真系统数据交互描述
4.2.4 仿真系统数据接口描述
4.2.5 仿真系统逻辑层次描述
4.3 经济导航分系统
4.3.2 燃油告警功能模块
4.3.3 经济导航功能模块
4.4 航路重规划分系统
4.4.1 航路重规划功能模块
4.4.2 拦截点解算功能模块
4.5 仿真环境要求
4.5.1 硬件环境
4.5.2 软件环境
4.6 仿真结果分析
4.7 本章小结
第五章 总结和展望
5.1 工作总结
5.2 展望
参考文献
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]航空武器装备发展研究[J]. 马柏淞,赵曼. 科技视界. 2016(16)
[2]无人机远航飞行轨迹优化研究[J]. 高龙波,李本威,张赟. 兵器装备工程学报. 2016(03)
[3]垂直剖面轨迹寻优算法的研究与仿真[J]. 李文娟,贺尔铭,马存宝,朱媛婷. 计算机仿真. 2013(10)
[4]轨迹优化的直接数值解法综述[J]. 张友安,王丽英,张刚,黄诘. 海军航空工程学院学报. 2012(05)
[5]飞行器轨迹优化方法综述[J]. 陈功,傅瑜,郭继峰. 飞行力学. 2011(04)
[6]基于改进的多目标进化算法的飞行控制系统优化[J]. 聂瑞,章卫国,李广文,刘小雄. 计算机应用研究. 2011(05)
[7]基于基本飞行模型的4D航迹预测方法[J]. 王超,郭九霞,沈志鹏. 西南交通大学学报. 2009(02)
[8]基于进化算法的多飞行器四维航迹规划方法[J]. 严江江,丁明跃,周成平. 系统仿真学报. 2009(04)
[9]能量状态法的无人机节油轨迹优化[J]. 王群伟,吴成富,陈怀民. 火力与指挥控制. 2008(11)
[10]不同管制方法下空域运行的燃油经济性与仿真分析[J]. 徐肖豪,王琦,刘宏. 中国民航大学学报. 2008(02)
硕士论文
[1]一种新的4D航路规划算法及其仿真[D]. 任逸晖.西安电子科技大学 2017
[2]基于多阶段航迹预测的UAVs实时任务规划[D]. 姚蔚然.哈尔滨工业大学 2015
[3]一种飞行器导航算法研究及其系统设计[D]. 刘军强.西安电子科技大学 2014
[4]基于概率A星和智能体的无人机路径规划[D]. 花德隆.西安电子科技大学 2013
[5]航空节油飞行策略研究及分析软件的设计和开发[D]. 李宜.电子科技大学 2010
[6]无人机航路规划技术研究[D]. 杨力.南京航空航天大学 2009
[7]四川航空节油系统策略研究及应用[D]. 付令.重庆大学 2007
[8]终端区空中交通流量管理[D]. 王明光.西北工业大学 2002
本文编号：3177676
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