直升机海上搜索航路辅助规划算法

随着国家海上贸易、军事活动的日益增多,直升机作为海上搜救的重要工具,海上搜救能力需要不断提高。搜索航路的合理性是提高直升机海上搜救的效率及成功率的关键因素。在能够获取目标地点的前提下,给出不同场景下的搜索航路规划方法。首先给出两种手持设备场景下的电子航路规划方法,然后重点分析了目力搜索航路规划,给出了目力观察范围、存活时间估计、飞行高度限制、飞行速度限制、扫海宽度计算、搜索起始点的计算以及3种常用航路的选取原则与参数设置,最后给出了整个算法的流程图及仿真分析。

基于改进人工势场法的反辐射无人机搜索航路规划

为提高反辐射无人机对目标雷达的搜索压制效率,文中以反辐射无人机导引头具有视场约束的特点为切入点进行搜索航路规划。基于分层规划思想,提出“视场覆盖率”这一搜索航路规划代价指标,利用改进人工势场法进行反辐射无人机的搜索航路规划。仿真结果表明,该方法规划出的航路不仅安全、可飞,而且大大提高了导引头对目标雷达的搜索压制效率,有助于提高反辐射无人机的作战效能。

防空火力压制任务中反辐射无人机搜索航路优选

反辐射无人机在执行对敌防空火力压制任务时典型的搜索航路有跑道形和“8”字形2种。建立“视场覆盖率”这一指标来衡量两典型搜索航路对目标雷达的压制效果,实现对这两典型搜索航路的优选。为此,首先通过建立数学模型的方法分别求得两种搜索航路的视场覆盖率,然后分别分析了无人机转弯半径、航路规划空间直线长度对两搜索航路视场覆盖率的影响,最后综合考虑了无人机导引头水平机械视场周期扫描对两搜索航路视场覆盖率理论计算值的影响。计算结果表明:在航路规划空间大小、无人机转弯半径一定的情况下,两典型搜索航路的视场覆盖率均低于50%,但“8”字形搜索航路视场覆盖率明显高于跑道形搜索航路,对目标雷达的压制效果更好。

基于航路点搜索法的军用飞行器航路规划

为提高军用飞行器航路规划的效率和对威胁体的适应性,提出一种基于几何原理的、步进搜索的新航路规划方法:航路点搜索法。对禁飞区、雷达和防空武器、高山等地形障碍物进行建模,推导出航路规划时的代价函数。介绍在规划空间内如何选取航路点、使用航路点搜索法在获得的航路点中进行筛选,从而生成航路的过程和原则,并根据代价函数对规划出的航路进行寻优。通过算例对航路点搜索法进行仿真验证,结果表明,该方法简单有效,收敛性好,对威胁体的类型和数量不敏感,具有一定的工程应用价值。

反辐射无人机搜索航路规划导引头视场建模

为了提高反辐射无人机搜索航路规划效率,根据反辐射无人机导引头具有视场约束的特点,建立了反辐射无人机搜索航路规划导引头视场静态模型,并综合考虑了无人机飞行过程中姿态角变化对导引头视场覆盖范围的影响,建立了导引头视场动态模型。仿真结果表明,只要导引头性能参数、航路起点以及目标雷达位置确定,便可找到规划区域边界,选择合适算法并根据导引头动态视场模型进行搜索航路规划。

不规则多边形区域搜索航路规划算法

为提高无人机在山地等复杂区域实施搜索任务的效率,提出一种针对不规则多边形区域的搜索航路规划算法。首先,采用Graham扫描法解算出任务区域的凸多边形(凸包),根据凸包解算出最小外接矩形;然后,根据无人机所在位置及传感器实时采集的信息解算出搜索进入点,完成光栅式搜索航路规划;最后,根据任务区域形状对搜索进入点进行修正,减少不必要的搜索,以缩短航程。经验证,相比直接在外接矩形区域搜索航路的传统算法,不规则多边形区域搜索航路规划算法的航线长度减少了24.8%,在大幅提升搜索效率的前提下,规避了区域外扩带来的飞行风险,提升了无人机飞行的安全性。