基于分步规划的三维航迹规划技术

图1算法搜索示意图

式中:|*|为航迹段长度;|nini+1|(i=1,2,…)为当前步搜索步长。算法优点:采用分步规划,不仅实现了算法的实时性,同时能将算法应用到针对突发威胁和运动目标的规划中。

图2规划死胡同示意图

算法的缺点:由于算法从起始点开始,单次只向目标方向规划航迹长度dS,将算法起点位置改至上一执行段的终点进行新一段的规划,这样就抛弃了先前的所有节点信息,从而使算法丧失了全局最优性,并容易陷入规划的死胡同(如图2所示)。2算法的应用

图3突发威胁的处理

飞行器在沿已规划航迹飞行过程中(如图3所示),在A点探测到前方Rd处原航迹上出现一突发威胁,可探测得知威胁作用半径为Rt,综合原有威胁和该新威胁,对原航迹进行局部重规划,规划方法如图中所示采用分步规划方法,得到图中虚线圆弧所示的新航迹,由B点开始沿新航迹飞行,至C点绕开突发威胁....

图4目标运动情况已知

①设定初始时刻飞行器和目标的位置和姿态信息,并设定dN和dS及算法的限定条件,如搜索步长、初始航向角、搜索空间限制条件等。②规划第1段航迹,并记录所用时间Δt1,由规划效率和执行效率关系可知Δti<t。