基于交互多模型的飞机地形规避策略研究

为了解决飞机前视地形防撞问题,针对机载防撞雷达系统的缺点及局限性,提出了一种以虚拟雷达替代机载防撞雷达系统的基于交互多模型的飞机地形规避策略。该方法根据飞机机动运动特点,建立适于准确快速预测的匀速运动模型、匀加速运动模型以及当前统计模型,采用交互多模型原理结合成熟的卡尔曼滤波估计技术,对飞机未来飞行状态进行实时预测,根据飞机飞行状态预测结果与机载地形库进行匹配以进行地形规避。通过仿真的方法,以F16飞机为例,对飞机飞行状态预测算法进行了验证,结果表明,对于较长时间预测,预测时间对预测精度有很大影响,可根据预测时间确定告警等级。研究还表明基于交互多模型的飞机地形规避方法,相比于机载雷达防撞系统具有无可比拟的优势,可以替代机载雷达防撞系统。

基于数字地图预处理的低空突防飞行路线规划

地形跟随 地形规避威胁回避TF TA2 (TerrainFollowing ,TerrainAvoidance ,ThreatAvoidance)路线规划是低空突防研究的关键技术.地形信息存贮在数字地图中.为保证所设计路线对飞行器来说是可实现的,研究了数字地图的预处理,把地形、威胁及飞行器性能等信息融合构造了虚拟的地形表面.预处理包括数据文件压缩、威胁信息转化为地形信息、数据插值、及地形的平滑处理.通过设计综合TF TA2 的指标函数、根据A 算法对其转化,并采用优化方法,可实现三维TF TA2 路线规划.仿真结果证明了算法的有效性.

可行三维航迹个体的生成算法

在遗传算法中,初始种群中个体的质量对遗传算法的收敛速度影响较大。本文在分析航迹规划约束条件的基础上,设计了一种初始航迹个体的生成算法,产生的三维航迹个体满足飞行器性能约束,并能避免撞山危险,比传统的随机生成算法产生的航迹个体具有较大的适应度。使遗传算法能有效避免冗余搜索,从而提高航迹规划的收敛速度。