多旋翼无人机航迹规划与监控研究

《多旋翼无人机航迹规划与监控研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、乘兩未聲硕±学位论文多旋異无人机航迹规划与监控研究专业名称：控制理论与拉制工程研究生巧名；马艳导师姓名；孙长银ＲＥＳＥＡＲＣＨＯＦＰＡＴＨＰＬＡＮＮＩＮＧＡＮＤＭＯＮＩＴＯＲＩＮＧＳＹＳＴＥＭＦＯＲ－ＲＯＴＯＲＭＵＬＴＩＵＡＶＡＴｈｅｓｉｓＳｕｂｍｉｔｅｄ化ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＦｏｒｔｈｅＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＢＹＭａＹａｎＳｕｅｒｖｉｓｅｄｂｐｙＳｕ

2、ｎＣｈａｎｉｎｇｙＳｃｈｏｏｌｏｆＡｕｔｏｍａｔｉｏｎＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＭａｒｃｈ２０１５东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。．研究生签名：ｉ知日期；ＷＪ斗

3、啤．—东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研充所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内一容和纸质论文的內容相致。除巧保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可Ｗ公布（包括Ｌ乂电子信息形式刊登）论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布（包括Ｗ电子信息形式刊登）授权东南大学研究生院办理。．，心，护卢＾研巧生签名＞才６：４诚导师答名：日期：ｍ摘要多旋翼无人机具有可垂直起降

4、、化动性强、结构简单、成本较低、安全性商等优点，在军事侦察、气象勘测、抢险救灾、管道探测等方面具有重大的实用价值和广阔的发展￣前景。本文就航迹规划与监控系统中关键的问题开展深入的研巧，目标是开发套具备航迹规划、视景显示和状态监测功能的地面监控系统。借鉴国内外知名的研巧成果，并结合主流的技术：，确定了研巧思路首先利用地形模拟和威胁建模的方法构建飞行环境，并在此基础么上＊，分别利用稀疏Ａ算法和基于正交策略的粒子群算法对多旋翼无人机的航迹进行规划，最后，模块化设计地面监控系统。在航迹规划方面，将飞行约束

5、和环境威脉因素纳入搜索策略中，有效地裁剪搜索空■一＊间，给出了种适用于Ｈ维航迹规划的稀疏Ａ算法。在合理设计代价函数之后，给出＊了基于稀疏Ａ算法的Ｈ维瓶迹规划的仿真结果。在分析比较了全局版本和局部版本的粒子群算法之后一，给出了种用正交试验提高算法稳定性和收敛速度的改进策略。同样地，仿真实现了基于正交策略的巧子群算法的Ｈ维航迹规划。在软件设计方面，为提高系统的灵活性与兼容性，采用模块化的设计思想搭建了基于ＭＦＣ的地面监按界面。地面监控界面中设计了通信控制模块、数据思示模块、命令控制模块、数据保存模块和

6、航迹规划模块。航迹规划模块来用ＧｏｏｌｅｎｗＡＰＩ实现地图ｇｐ定化并将运行于ＭＡＴＬＡＢ的规划算法封装成ＣＯＭ组件加载到航迹规划模块中。犯视景豆示模块采用ＵＤＰ通信实现Ｆｌｉｇｈ记ｅａｒ与地面监控界面的数据交互。经过测试，软件能够实现航迹规划，视景显示，状态监控的功能。＊：航迹规划关键字；地面监控系统；稀疏Ａ算法基于正交策略的粒子群算法；ＩＡＢＳＴＲＡＣＴＡＢＳＴＲＡＣＴ－ｌｉｈｉｈＭｕｌｒｉａｌｉｃｌｅｈａｓａｄｖａｎａｅｓｏｆｈｏｖｅｒｎｃａａＷｔｔｉｒｏｔｏｒＵＡＶ

7、ｕｍｎａｎｎｅｄａｅｖｅｈ）ｔｇｉｇｐｙ，ｇ（ｍａｎｅｕｖｅｒａｂｉｌｉｔｙ，ｓｉｍｐｌｅｂｏｄｙｓｔｒｕｃｔｕｒｅｌｏｗｃｏｓｔａｎｄｈｉｇｈｓｅｃｕｒｉｔｙ．Ａｓａｒｅｓｕｌｔ，ｉｔｃａｎｂｅ，＊＾ｗｌｉｄｉｅｌｉｅｆｉｅｌｉｎｅｉｄｅｌｕｓｅｄｉｎｍｉｌｉｔａｒｅｃｏｎｎａｉａｎｃｅｍｅｔｅｏｒｏｌｏｉｃａｅｘｌｏｒａｔｏｎｓａｓｔｅｒｒｉ巧，，ｐｐｙｙ，ｇｐｐｒｏｂｅａ打ｄ０化ｅｒａｓｐｅｃｔｓ－ｉｔｈａｓｇｒｅａｔｐｒａｃｔｉｃａｌｖａｌｕｅ

8、ａｎｄｂｒｏａｄｐｒｏｓｐｅｃｔｓ．Ｄｅｐｔｈｓｔｕｄｙｉｎｍｏｎｉｈｅｌｉｓｔｃｒｉｔｉｃａｌｉｓｓｕｅｓｉｎｖｏｌｖｅｄｉｎａｔｈｌａｎｎｉｎａｎｄｉｔｏｒｉｎｓｓｔｅｍｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｔｏａｏｇｇｙ，ｇｐｐｅｖｅｏａｓｅｕｎｄ