一种新的综合TF／TA最优航迹算法

综合ＴＦ／ＴＡ是新一代低空突防技术，ＴＦ／ＴＡ最优航迹的计算是其控制系统的核心。文中提出了一种新的综合ＴＦ／ＴＡ最优航迹算法，它用动态规划和树型搜索相结合的方法，实时计算综合ＴＦ／ＴＡ最优航迹。算法考虑了飞机机动能力的约束，使最优航迹在不需要平滑处理时就是一个可实现航迹。另外还考虑了威胁的影响，使最优航迹能有效地进行威胁回避。计算结果表明，所得的最优航迹具有综合地形跟踪／回避和威胁回避的能力。

通信约束下的多无人机协同航路规划

针对存在通信约束的多无人机协同航路规划问题,在考虑多无人机同时到达目标点和避免相互碰撞的条件下,使用改进的A*算法规划出多无人机飞行的原始航路;通过不断计算和比较无人机间的距离来限制无人机的飞行,使无人机之间的距离始终保持在允许通信距离范围内;通过减小最大允许通信距离和增大最小安全距离来消除通信时间延迟对协同航路规划的影响,从而建立了存在通信距离限制和通信时间延迟条件下的多无人机协同航路规划算法。仿真结果验证了该算法的有效性。

地形跟踪/地形回避飞行器航迹优化

提出了一种新的地形跟踪 /地形回避 ( TF/TA)飞行器航迹优化方法 ,该方法将地形、威胁和障碍综合在一起用特定的地形模型来描述 ,并通过将地形模型与飞行器运动方程有机结合 ,使有约束最优控制问题转化为无约束最优控制问题。最后利用极大值原理给出了航迹优化算法 。

面向低空突防的三维可视化仿真

三维可视化技术是计算机技术发展的热门之一，数字地图与ＧＰＳ相结合的综合ＴＦ／ＴＡ技术是飞行控制领域的一个重要分支。本文在现有技术基础上，实现了对ＴＦ／ＴＡ技术的三维可视化仿真功能。文中首先简要介绍了三维可视化仿真程序Ｔｅｒａｉｎ的主要功能，讨论了飞机与地形的生成与显示原理，然后讨论了三维场景的操纵机制，最后给出了仿真实例。

基于地形熵的地形适配区选择准则研究

为了提高地形适配区选择准则的快速性，并有效的减小选择准则对基准误差的敏感性，文中从熵的含义和性质入手．利用地形的高程信息定义地形熵，以此来衡量不同特征的地形所包含的信息量。在此基础上，提出了基于地形熵的适配区选择准则。最后对该准则进行了仿真，仿真结果表明该准则具有较好的效果。

基于混合粒子群优化的巡航导弹低空突防航迹规划

将模拟退火算法嵌入到粒子群优化(paRtical swarm optimization,PSO)算法中,并对PSO产生的最优适应值进行重新评价,以此构成混合粒子群优化算法(PSO-SA).将PSO-SA算法应用于巡航导弹的航迹规划,不仅可以避免PSO陷入局部最优,而且能快速有效地完成离线和在线规划任务,获得理想的三维航迹.仿真结果验证了该算法的有效性,且对同一起始位置所规划出的航程较PSO算法短,可有效节约导弹燃料.

基于多层视野的无人机局部路径规划算法

局部路径规划是无人机的环境智能感知系统中核心的技术之一。本文分析了当前应用广泛的基于固定活动窗的局部规划方法,针对该方法的环境适应性问题提出了多层视野多分辨率局部路径规划算法。其核心思路是参照区域障碍物密度指标对无人机的视野范围进行分层,根据视野的环境复杂度动态确定需要使用的视野层次和各层次分辨率,然后划分扇区综合评价扇区的可通行程度,同时对相邻可通行扇区合并,减少候选方向数量,再利用修正的代价函数综合分析候选方向,最终得到无人机的局部前进避障规划。

基于遗传算法的低空突防三维轨迹的优化生成方法

针对对地攻击中低空突防问题,给出了一种基于遗传算法的三维低空突防轨迹的直接生成方法.通过对初始编码(染色体)及适应函数的优化以及对染色体复制、杂交、变异,生成了最优轨迹.其间采用了坐标直接编码,复制时加最优个体保护法,分布式搜索,启发式变异.该方法模型简单,智能化全局寻优,运算速度快,占用资源少,精度高,实时性强,经仿真模拟得到了满意的结果.

均匀设计用于地形特征与匹配性能关系的研究

分析地形特征因素与地形匹配性能的理论关系，并进行大量实验，用多元二次回归模型分析实验结果，得到其实际关系．实验中采用均匀设计法，构造U28（286）表，设计实验参数，挑选实验对象，从而减少了实验次数．实验所得的实际关系与理论分析结果相吻合．

低空突防三维优化轨迹的生成与仿真

针对对地攻击中低空突防问题,作者给出了一种基于遗传算法的3维低空突防轨迹的直接生成方法,通过对初始编码(染色体)及适应函数的优化,以及对染色体复制,杂交,变异生成最优轨迹,采用了坐标直接编码,复制时加最优个体保护法,分布式搜索,启发式变异。该方法模型简单,智能化全局寻优,运算速度快,占用资源少,精度高,实时性强等优点,经仿真模拟得到了满意的结果。

奇异值灵敏度特征结构配置在地形跟随系统中的应用

用特征结构配置与奇异值灵敏度分析相结合的方法，为某飞机设计了地形踉体系统控制器，并在系统结构参数变化与风干扰条件下，验证了系统的鲁棒性．大量的数学仿真在明，该系统已达到了地形跟随系统的规范要求．

低空突防仿真用数字地形模型的建立

突防区域的数字地形是实现地形跟随/地形规避/威胁规避(TF/TA2)低空突防的主要信息来源。为了模拟飞行器低空突防过程中遭遇到的地形及威胁场景,建立了以规则网格高程矩阵表征的数字地形模型。通过将威胁等效为地形的方式实现了威胁信息和地形信息的融合,使低空突防时信息读取的时间和航迹优化算法的复杂性大大降低;为满足突防飞行器机动能力的限制和飞行安全性的要求,利用坡度限制方法和地形曲率限制方法对地形进行了平滑处理;采用双线性插值方法完成地形数据插值,既满足了精度要求,又保证了实时性。

飞行器地形跟随方法探优与仿真

文中研究飞行器低空突防的地形跟随问题,基于布特沃斯地形模型,建立了飞行器撞地概率仿真模型,在各典型巡航条件下进行了大量的撞地概率仿真计算,并对仿真结果进行了深入地统计分析和研究,在此基础上,设计了相应的控制系统并确定了合理的控制参数,对飞行器地形跟随进行了飞行仿真。仿真结果证明了该模型的正确性和有效性。

地形跟随系统中最优飞行参考轨迹的线性规划算法

结合飞机地形跟随的实际,首先提出了在构造最优期望的地形跟随飞行轨迹时确定地形模型包线的方法。然后通过引入松驰变量,剩余变量和人工变量,构造辅助目标函数Z1,以及应用换基运算,对线性规划问题进行了必要的简化,使参考轨迹的计算更简便。航迹角修正法的采用,进一步修正了规划出的飞行轨迹,从而获得了理想的飞行参考轨迹。最后,以随机地形为例对规划出的最优飞行参考轨迹进行了数字仿真,其结果符合地形跟随时最优参考飞行轨迹的要求。

地形跟随系统中的自校正阵风减缓控制

本文对隐式多维极点配置广义最小方差自校正控制在地形跟随系统中的应用进行了研究.所采用的算法结构,可以满足飞机跟踪精度的要求,克服了选取加权因子的困难.并且,选取独立于加权因子的参数来实现在线调整加权因子,使闭环极点能够迅速地处于期望的位置上.仿真结果表明,系统的动态性能符合规范要求,跟踪误差也在允许的范围之内.

地形匹配辅助导航中的地形独特性分析

本文提出了一种用于地形匹配辅助导航系统中地形独特性分析方法。该方法从地形匹配的物理模型出发，定义了描述局部地形独特性的一个概率向量，在此基础上，给出了地形独特性的熵度量方法。分析和仿真实验表明，地形熵越小，地形就越独特，地形匹配区的可导航性就越好。

地形跟随适应角控制方法

(1)综述了国内外地形跟随技术的发展与应用概况;(2)详细介绍了地形跟随适应角控制方法的原理、技术改进及其控制指令算法;(3)将适应角法与另一经典控制方法——样板法进行了比较。通过一条零指令线,说明了两者本质上的一致性;(4)从航迹优化的角度,给出三次样条肮迹的基本模型,讨论了适应角法的参数优化设计问题,给出了一种可行的设计方法;(5)以适应角法为基础构成地形跟随控制系统,分析了系统的基本要求和系统基本组成,研究了其飞行控制系统的设计原则与方法;(6)以某型飞机作为研究对象,进行了地形跟随系统的数字仿真,给出了框图及仿真结果。最后通过分析比较,说明适应角法地形跟随系统的控制方案是可行的。

基于H_∞优化的地形跟踪鲁棒控制器设计

研究了一个带参考模型的单自由度和二自由度控制器 ,考虑其性能指标在模型匹配、系统性能和鲁棒性需求方面取折衷 ,从而选取适当的加权函数 .将提出的控制器应用于巡航导弹地形跟踪控制 ,研究了系统鲁棒稳定性 .

小型无人直升机智能避障设计

以小型无人直升机为对象,针对城市、山区等复杂使用环境,设计了小型无人直升机智能避障技术方案,并进行了仿真验证。仿真结果表明,该方案可以较完美地检测出无人直升机飞行路径上的障碍物,快速地规划出平滑的避障路径,并控制无人直升机安全避开障碍,实现无人直升机智能避障飞行。

低空突防机载地形数据库研究

机载地形数据库是低空突防系统的重要组成部分。本文讨论了机载地形数据库在低空突防中的作用、地位及其分类。并对每类数据库的数据类型、数据预处理及数据库的结构、存储介质和存取技术进行了研究。