无人机航路规划系统研究

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1、＇■硕±学位论文Ｉ磯无人机航路规划系统研究Ｉ作者巧名胡云舒＿＿学校导师姓名、职称于化副巧榜击企业导师姓名、职務孔繁随富工申请学位类别工趕柿＋Ｉ■■ｇ＜４学校代码10701学号1302121492分类号V279密级公开西安电子科技大学硕士学位论文无人机航路规划系统研究作者姓名：胡云舒领域：电子与通信工程学位类别：工程硕士学校导师姓名、职称：于昕副教授企业导师姓名、职称：孔繁峨高工学院：电子工程学院提交日期：2015年11月TheResearchonR

2、outePlanningSystemforUnmannedAerialVehicleAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsofthedegreeofMasterinElectronicsandCommunicationEngineeringByHuYunshuSupervisor:YuXinAssociateProfessorKongFaneSeniorEngineerNovember2015西安电子科技大

3、学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研巧成果。尽我所知，除了文中特别加标注和致谢，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果中所罗列的内容Ｗ外；也不包含一为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我同工作的同事对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文若有不实之处一，本人承担切法律责任。＾．口钱日期１２３本人篇名；：扣也￣￣

4、￣￣／西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定；，即研充生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅、借阅论文，；学校可公布论文的全部或部分内容化许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，结合学位论文研巧成果完成的论文、发明专利等成果，署名单位为西安电子科技大学。保密的学位论文在。＿年解密后适用本授权书＾；；本人签名＾兮导师签名．Ｗ．、吃＇。如皮杉如

5、：日期：日期摘要摘要随着信息技术的不断发展，无人机在现代战争中的重要性日渐明显。在此背景下，本文从无人机单机航路规划，多无人机编队航路规划以及多无人机时间协同航路规划三个方面，对无人机系统中的航路规划问题进行了研究。针对无人机单机航路规划问题，提出了系统的解决方案。首先，建立了无人机航路规划环境模型，并采用稀疏A星算法进行航路规划，得到参考航路。在此基础上提出了一种自适应分级平滑算法，分两级对航路进行平滑，一级平滑去掉冗余航路点，使航路达到直线平滑，二级平滑通过自适应的航路调整方法，使平滑后的航

6、路满足无人机的飞行约束。针对多无人机编队航路规划问题，建立了多无人机编队模型以及编队规划环境模型，提出了一种多无人机编队航路规划算法。在无人机单机航路规划的基础上，先规划出领队无人机航路，再根据编队模型，对领队无人机航路进行扩展，得到两翼无人机航路，最后通过对两翼无人机的速度调整进行时间协同处理，使多无人机能够在飞行过程中保持编队队形不变。针对从不同起始点出发，同时到达相同目的地的多无人机时间协同航路规划问题，提出了一种多无人机防撞协同规划算法。首先对多无人机进行航路长度预估，并对预估航路长度进行从大到小的排

7、列，然后依次对无人机进行单机航路规划。重点分析了航路规划过程中的防撞检测方法，以及平滑过程中的防撞检测方法，保证多条航路的安全性。最后通过对无人机的飞行速度控制，进行时间修正，从而满足时间协同。对无人机航路规划系统进行了仿真，仿真结果表明，上述方法可以解决对应的航路规划问题，且得到的航路经过平滑处理，满足无人机的飞行要求，具有可行性。关键词：单机航路规划，编队航路规划，协同航路规划，稀疏A星算法，航路平滑IABSTRACTABSTRACTWiththecontinuousdevelopmentofinform

8、ationtechnology,theimportanceofUAVinmodernwarfareisincreasinglyapparent.Inthiscontext,thethesiscarryouttheresearchonrouteplanningsystemforUAVfromthreeaspects--routeplanningforsingleUAV,routeplanningfor