面向机动目标的分布式弹群在线协同定位方法

机动目标的高精度协同定位是协同打击的关键,通过分布式弹群来实现协同定位是目前研究的热点。提出了一种分布式弹群在线协同定位的策略,解决弹群通信受限条件下协同定位的实时性问题;针对目标状态估计中模型非线性、噪声非高斯分布等特点,提出了容积卡尔曼粒子滤波算法;设计了自适应转弯速率的匀速转弯模型,并将现有的二维匀速转弯模型扩展至三维,解决了现有匀速转弯模型先验转弯速率固定,导致定位精度不高的问题;设计了自适应模型转移概率的交互多模型方法,实时修正马尔可夫转移概率,解决了单模型滤波定位精度不高的问题。通过仿真验证了所提策略和方法的有效性和准确性。

面向目标定位精度提升的无人机航迹规划

针对机动目标定位的精度提升问题,给出两种典型任务场景下机动目标定位的在线协同航迹规划方法。建立测向交叉目标定位模型,基于几何精度因子确定影响定位精度的因素,分析影响要素对定位精度的影响规律;对于低速机动目标定位,以几何精度因子为评估指标,提出一种基于变曲率杜宾斯曲线的在线协同航迹生成方法,实现协同定位最优构型的快速航迹生成;对于高速机动目标协同定位问题,建立面向目标定位精度的最优控制模型,提出一种基于内点法的罚函数协同航迹规划方法;进行数字与半实物仿真验证。研究结果表明:在两种典型任务场景下,目标协同定位精度提升36.9%和23.5%,验证了新方法的有效性,新方法对于集群协同目标定位具有工程应用价值。

固定翼无人机集群虚实结合半实物仿真系统的设计与实现

集群、智能、自主、协同是未来无人机技术的发展趋势。针对无人机集群智能规划与自主决策关键技术的仿真验证,提出了一种虚实结合的半实物仿真系统架构。该系统架构中的实物模块包括飞控端机、自组网数据链、智能规划器,虚拟模块包括集群任务规划软件、固定翼无人机的六自由度仿真模型、自组网链路数据模拟、半实物仿真软件。首先,给出了虚实结合半实物仿真系统架构的设计方案,介绍了实物部分和虚拟部分所涉及的关键功能模块;其次,结合集群智能规划与决策的仿真需求,给出了虚实结合半实物仿真系统所涉及的关键技术;最后,通过典型的应用场景,展示了虚实结合半实物仿真系统的应用效果。