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舰艇编队导弹航路规划仿真系统设计与实现

国防科技大学学报 2011年第3期33卷 157-163页

作者：刘钢老松杨谭东风侯绿林国防科技大学信息系统与管理学院湖南长沙410073

通过分析火力分配、区域划分、航路规划三者的关系,提出了舰艇编队导弹航路规划三位一体战术决策的思想。设计了一个以此为背景,基于高层体系结构(HLA)的可扩展、开放式仿真体系结构。依据HLA/RTI规范,设计开发了仿真联邦的联邦/仿真对... 详细信息

通过分析火力分配、区域划分、航路规划三者的关系,提出了舰艇编队导弹航路规划三位一体战术决策的思想。设计了一个以此为背景,基于高层体系结构(HLA)的可扩展、开放式仿真体系结构。依据HLA/RTI规范,设计开发了仿真联邦的联邦/仿真对象模型。基于系统的离散事件仿真特征,采用事件调度的仿真策略,利用Petri网建立了系统的动态模型,给出了时间管理和联邦成员的实现过程。仿真示例表明,该仿真平台的实现为舰艇编队导弹航路规划战术决策问题提供了一种新的解决方案。

关键词：航路规划建模仿真高层体系结构 Petri网舰艇编队反舰导弹

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反舰导弹航路规划图形化快速逆推方法

弹道学报 2011年第2期23卷 52-56,61页

作者：刘钢老松杨谭东风周智超国防科学技术大学信息系统与管理学院长沙410073 海军兵种指挥学院广州510431

为提高反舰导弹航路规划的决策效率,基于几何学原理提出了航路规划功能区域的概念,发掘出了航路规划的几何学本质.将功能区域概念融入逆向航路规划过程中,发现了功能区域的几何学渐变规律,据此提出了一种航路规划图形化快速逆推方法.开... 详细信息

为提高反舰导弹航路规划的决策效率,基于几何学原理提出了航路规划功能区域的概念,发掘出了航路规划的几何学本质.将功能区域概念融入逆向航路规划过程中,发现了功能区域的几何学渐变规律,据此提出了一种航路规划图形化快速逆推方法.开发并实现了反舰导弹航路规划图形化辅助决策系统,应用实例表明,该方法可定量描述航路规划决策空间,消除决策"盲目性",符合人的认知习惯;该方法可有效提高航路规划效率,缩小其他航路规划算法的搜索空间,加速算法收敛.

关键词：反舰导弹航路规划功能区域图形化逆推

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大型水陆两栖飞机海上最优搜索航路规划算法

吉林大学学报（工学版） 2019年第3期49卷 963-971页

作者：杨毅王斯财南英南京航空航天大学航天学院南京210016 中航通飞研究院有限公司广东珠海519000

针对大型水陆两栖飞机的飞行特性和远海搜索救援能力不足的问题,研究设计了海上最优搜索航路规划算法,使其能够在最短时间内完成规定海域的搜索。针对大型水陆两栖飞机的特性参数,结合漏搜率和复搜率的要求指标,将原搜索航路规划问题转... 详细信息

针对大型水陆两栖飞机的飞行特性和远海搜索救援能力不足的问题,研究设计了海上最优搜索航路规划算法,使其能够在最短时间内完成规定海域的搜索。针对大型水陆两栖飞机的特性参数,结合漏搜率和复搜率的要求指标,将原搜索航路规划问题转化为格点的离散规划问题。本文最优搜索航路规划算法在动态规划的基础上引入回溯路径指标,能够满足复搜率的要求。数值仿真分析结果表明:相对于传统的搜索路径方法,采用本文算法求得的最优航路方案具有更好的性能指标。

关键词：导航制导与控制导航技术航路规划改进动态规划远海搜索救援大型水陆两栖飞机

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反舰导弹航路规划问题的研究现状与进展

自动化学报 2013年第4期39卷 347-359页

作者：刘钢老松杨谭东风周智超国防科学技术大学信息系统工程重点实验室解放军95039部队海军陆战学院

航路规划是一种多约束多目标非线性优化问题.对反舰导弹航路规划(Anti-ship missile path planning,ASMPP)问题及其方法的研究进展进行了综述.1)论述了反舰导弹航路规划问题领域的研究现状,包括反舰导弹航路规划相关名词术语的统一和规... 详细信息

航路规划是一种多约束多目标非线性优化问题.对反舰导弹航路规划(Anti-ship missile path planning,ASMPP)问题及其方法的研究进展进行了综述.1)论述了反舰导弹航路规划问题领域的研究现状,包括反舰导弹航路规划相关名词术语的统一和规范、对问题的界定及其定义、反舰导弹航路规划的特点;2)分析了反舰导弹航路规划问题模型的研究进展;3)分析了反舰导弹航路规划方法的研究进展,包括基于几何学原理的航路规划方法和基于智能优化算法的航路规划方法;4)对多平台反舰导弹协同航路规划方法的研究进展进行了分析和总结;5)阐述了反舰导弹航路规划面临的关键问题及发展趋势.

关键词：反舰导弹航路规划几何学智能优化算法多平台

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基于图像骨架和贪婪算法的无人机航路规划

北京航空航天大学学报 2010年第4期36卷 474-477页

作者：赵永嘉戴树岭北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100191

针对无人机在执行低空突防任务时最大生存概率以及自身飞行约束的要求,对传统的人工势场法进行改进,提出基于图像骨架和贪婪算法的航路规划方法.对可飞区域提取图像骨架生成赋权图,采用Dijkstra方法搜索最小代价路径实现航路初规划;提... 详细信息

针对无人机在执行低空突防任务时最大生存概率以及自身飞行约束的要求,对传统的人工势场法进行改进,提出基于图像骨架和贪婪算法的航路规划方法.对可飞区域提取图像骨架生成赋权图,采用Dijkstra方法搜索最小代价路径实现航路初规划;提出了曲率可控的贪婪算法对初规划结果进行优化,使最终的路径同时满足最小转弯半径和最短航程的要求.仿真结果表明该方法是一种有效的航路规划方法.

关键词：无人机航路规划航路代价图像理解主动轮廓

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约束引导的反舰导弹航路规划遗传算法

弹道学报 2012年第4期24卷 11-17页

作者：刘钢老松杨侯绿林谭东风国防科学技术大学信息系统工程重点实验室长沙410073

为了提高遗传算法对航路规划问题的求解效率,提出了一种约束引导的航路规划遗传算法(CD-GA).与传统GA不同的是,该算法在优化过程中使用航路节点间的关联约束来实时限定基因值的准确变化范围.为了使染色体与航路的表达方式更加接近,采用... 详细信息

为了提高遗传算法对航路规划问题的求解效率,提出了一种约束引导的航路规划遗传算法(CD-GA).与传统GA不同的是,该算法在优化过程中使用航路节点间的关联约束来实时限定基因值的准确变化范围.为了使染色体与航路的表达方式更加接近,采用定长实数的矩阵编码方式;采用一种分步递归初始化策略生成初始种群,保证其中均是非劣个体;在算法迭代过程中,分别采用一种连续多点分步交叉策略和扰动连续修复变异策略进行交叉和变异,使得算法搜索空间逐步减小,从而加速算法收敛.仿真实验结果表明,该算法能够显著提高遗传算法的全局搜索性能,并且算法收敛速度快,稳定性好.

关键词：反舰导弹航路规划约束引导遗传算法

基于Laguerre图的自优化A-Star无人机航路规划算法

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系统工程与电子技术 2015年第3期37卷 577-582页

作者：魏瑞轩许卓凡王树磊吕明海空军工程大学航空航天工程学院陕西西安710038

为了降低无人机航路规划的运算量,减少规划时间,确保算法对于任意形状威胁区域和地形的适应性以及所规划航路的准确性,提出了一种新颖的LA-Star算法用于无人机航路规划。首先把威胁区域和禁飞区域简化为圆形,利用Laguerre图算法进行航... 详细信息

为了降低无人机航路规划的运算量,减少规划时间,确保算法对于任意形状威胁区域和地形的适应性以及所规划航路的准确性,提出了一种新颖的LA-Star算法用于无人机航路规划。首先把威胁区域和禁飞区域简化为圆形,利用Laguerre图算法进行航路预规划,在此基础上简化二次规划空间的范围,之后恢复威胁区域和禁飞区域的真实形状,在简化后的规划空间内使用改进A-Star算法实施二次航路规划,最后对生成的航路进行自优化处理。仿真结果证明了LA-Star算法满足航路规划的实时性和准确性要求。

关键词：无人机航路规划 LA-Star算法 Laguerre图 A-Star算法

复杂低空环境下考虑区域风险评估的无人机航路规划

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仪器仪表学报 2021年第1期42卷 257-266页

作者：张宏宏甘旭升李双峰冯政靳阳空军工程大学空管领航学院西安710051 国家空管防相撞技术重点实验室西安710051

为解决无人机在复杂低空环境内运行安全性较低的现状,提出了考虑区域风险评估的无人机航路规划方法,可快速生成运行风险较低的航路。首先,对复杂低空环境进行模型简化和风险评估,得到低空三维风险图;再将路径风险值作为综合代价,利用改... 详细信息

为解决无人机在复杂低空环境内运行安全性较低的现状,提出了考虑区域风险评估的无人机航路规划方法,可快速生成运行风险较低的航路。首先,对复杂低空环境进行模型简化和风险评估,得到低空三维风险图;再将路径风险值作为综合代价,利用改进蚁群算法对空间三维航路进行规划,有效降低了生成路径的冗余度;最后,用3次B样条对规划出的离散路径进行平滑处理,生成曲率与俯仰角连续的可飞路径。仿真与实验结果表明:本文提出的算法生成的路径能够以较小的路径代价,换取一条风险值较低的路径,同时路径冗余度较低,曲率与俯仰角连续变化,是满足无人机性能约束的可飞路径。

关键词：无人机低空空域航路规划风险评估 3次B样条

基于行为协同和虚拟目标相结合的无人机实时航路规划

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控制理论与应用 2011年第1期28卷 131-136页

作者：武善杰郑征蔡开元北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院飞行器控制一体化技术国防科技重点实验室北京100191

针对实时航路规划问题,综合考虑航路最优、平滑性、全局收敛性以及从威胁域的逃逸能力等限制时,还没有有效的规划算法.为此提出了一种基于行为协同和虚拟目标相结合的无人机实时航路规划方法.该方法将无人机的航路规划行为分为局部和全... 详细信息

针对实时航路规划问题,综合考虑航路最优、平滑性、全局收敛性以及从威胁域的逃逸能力等限制时,还没有有效的规划算法.为此提出了一种基于行为协同和虚拟目标相结合的无人机实时航路规划方法.该方法将无人机的航路规划行为分为局部和全局行为:局部行为采用基于模糊控制的方法,用来实现威胁体规避;全局行为使用全局算法,通过全局目标和虚拟目标的切换实现了全局目标收敛和威胁域边界跟踪,然后通过模糊控制器对两种行为进行协同.最后通过分析、证明以及几种不同情形下的仿真表明该方法具有航路短、平滑和全局收敛的特点.

关键词：航路规划行为协同模糊控制虚拟目标