基于低空救援的无人机起降点选址问题研究

文中基于无人机本地起降模式,改进提出了一种新的无人机异地起降的选址方法.研究了无人机飞行状态与环境温度对无人机续航能力的影响,考虑了运行环境温度、无人机负载以及飞行状态对无人机续航能力的影响,在约束上不要求无人机的起飞和降落在同一点,建立了无人机异地起降选址模型.在求解算法上,运用改进的二进制粒子群算法进行求解,对玉树地震算例进行计算,在30、50、80、100个待搜救点规模下改进后的模型相对于以往的研究在选址成本上分别降低了14.98%、56.08%、31.69%、31.06%.

低空救援实时飞行的冲突探测与解脱算法研究

航空器冲突探测和解脱的实时计算对航空救援飞行安全意义重大。基于低空目视飞行规则,构建三维空域网格,采用时间窗理论分析了两航空器同高度飞行的时空冲突判定方法。依据救援目视飞行规则和航空器飞行性能约束,建立航空器Agent的可行路径集和基于网格划分的Airspace模型,并根据航空器Agent的救援任务属性确定了优先级判定准则,对各个Agent模型在冲突顶点上的优先级进行判定。建立两航空器无冲突最优路径规划方法,计算Agent的无冲突路径。通过仿真验证,分析了飞行冲突的时间窗和区域,以及优先级下的无冲突路径,结果表明,本方法相对于非协作的冲突探测和解脱方法可以有效提高解脱效率,节约飞行时间146s。

基于低空风预测模型的救援航迹修正规划方法

针对低空救援航迹易受到侧风影响难以获得准确的航迹规划路径问题,采用数据融合方法预测低空风,修正航空器的低空规划航迹.首先,将飞行区域内的国际交换站作为观测点,通过应用基于无迹卡尔曼滤波(UKF)的数值气象预报释用技术,将观测点的风速、风向记录数据与预报值进行融合,建立低空风预测模型;其次,利用该模型,校正预报数据的系统误差,得出修正的风预测值;最后,结合航空器的爬升率、巡航速度等性能参数与所经航路点的风速、风向信息,依据速度矢量合成原理,修正各航路点的过点时刻.仿真实验表明,与传统的卡尔曼滤波预测方法相比,由UKF方法预测得到的风速、风向RM_SE分别减少了12.88%与17.50%,对初始规划航迹的修正更为精确.

探索低空救援新“途径”——长白山消防支队引进“飞行侠”

一直以来,长白山消防支队注重加强山岳救援专业队伍建设,结合“长白山森林覆盖率大、暗河沟壑多,人员走失救援难度大”等一系列救援实际困难,多次开展了山岳、雪域、林海救援实战演练。日前,长白山消防支队又引进了直升机.

基于低空风预测模型的安全航迹规划方法

针对低空救援过程中地形与低空风对救援航空器的航迹的综合影响,提出基于低空风预测模型的安全航迹规划方法。建立低空风预测模型;通过预测模型得出救援区域的风场数据,并提出基于Dijkstra算法的航迹修正方法;以四川省汶川县为例,建立低空救援仿真环境,完成航迹规划的对比分析验证。实验结果表明,方法得出的规划航迹不仅满足安全要求,而且在飞行时间和航行路程方面更有优势。