无人机作战对目标点的航迹规划方法研究

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1、第33卷第9期计算机仿真2016年9月文章编号：1006—9348(2016)09一0073一04无人机作战对目标点的航迹规划方法研究沈华，陈金良，周志靖，李寰宇(空军工程大学空管领航学院，陕西西安710051)摘要：针对无人机(uAV)对目标点航迹规划时如何快速精确的找到一条最优航迹问题，提出了一种采用Vomnoi图与混沌鱼群算法的无人机航迹规划方法。首先根据已探知作战环境中的威胁源及其威胁半径构建Vomnoi图，设定进入点和目标点。然后根据威胁半径优化Vomnoi图中的航迹和航迹节点，建立无人机搜

2、索航迹的集合空间。针对Vomnoi图中的航迹节点不能直接编码的问题，提出了一种采用航迹节点识别矩阵的方法。最后综合考虑混沌搜索的遍历性和鱼群算法的并行性等优点，利用混沌鱼群算法实现无人机最优航迹的求解。仿真结果表明，所提的航迹规划方法能够有效找出最优航迹，得到的航迹规划路径精确，同时，相比较传统鱼群算法，利用混沌鱼群算法进行搜索，过程更加稳定。关键词：无人机；航迹规划；混沌鱼群算法中图分类号：TP391．9文献标识码：BTheMethodResearchforTargetPointtPathPlanI

3、lingforTargetPointofUAVSHENHua，CHENJin—liang，ZHOUZhi—jing，LIHuan—yu(A1℃andNavigationCoIlege，AirForceEn舀neeringUniversity，Xi’anShanxi71005l，Chian)ABSTRACT：Tb6ndanoptimummuterapidlyandaccuratelyforUnmannedAerialVehicles(UAV)，apathplan·ningmethodofUAVbased

4、onVomnoidiagramandChaoticArtificialFish—swa珊Algorithmispmposed．Firsdy，theVoronoidiagramismadeaccordingtothreatspotsandthreatradiusfromtheacknowledgeablebattleneldenvironment，andtheentrancespotandtargetspotareset．Then，thepathandspotsintheVoronoidiagramaI

5、eoptimizedonthebaseofthethreatradius，andthesearchingpathzonesofUAVaresetup．BecausethepathspotsintheVoronoidia—gmmcannotbecodedirectly，itcomesupwithamethodtorecognizethematrixbyusingpathspots．Finally，consid-e^ngtheadvantagesofergodicofChaoticsearchandpar

6、alleloffish—swarmalgorithm，theoptimalmuteofUAVissolvedbyusingthechaoticfish—swa丌nalgorithm．Thesimulationresultshowsthattheproposedpathplanningmethodcanfindtheoptimummuteeffec“velyandgetthepreciseplanningpath，meanwhile，comparedwiththetraditionaJ小tmcialfi

7、sh—sw删algori山m，thechaotic6sh—swaHnalgoritllmshowsamorestableprocess．KEYWoItDS：UAV；Pa山planning；Chaotic6sh—swa册algo“thml引言随着军事技术的发展，现代化战争具有突发性强，节奏快等特点，而无人机(unmannedAerialVehicles，uAV)因机动性好，成本低、效费比高等优势被大量应用于军事任务中，特别是在对飞行任务要求严格或高度危险的任务环境中，如军事侦察、监视、压制敌防空火力以及

8、电子干扰等。无人机要想顺利完成这些任务就必须根据目标点对自身飞行航迹进行规划，即航迹规划。无人机作战航迹规划是指无人机在指定的战场区域内，通过综合考虑自身导航设备基金项目：全国教育信息技术研究课题(144442192)收稿日期：2015一12一17修回日期：2016一01一18和机动性能，选择一条满足任务条件的可飞航迹，从而顺利到达目标点上空，实现预期的军事目的，同时使得完成任务的代价最小，主要指标包括损毁率，任务成功率，燃油消耗等。由于影响因素较多，且