高速无人飞行器航迹规划算法与仿真

文章根据遍布威胁的战场环境,构造了基于威胁源的Voronoi图,得到规避威胁的航迹路线;综合各种威胁的强度信息,计算出每条航迹路线的代价;最后采用Dijkstra算法,搜索出最优航迹路线,并运用C#编制图形化界面,实现了仿真结果的图形显示。

高速无人飞行器伞吊点隔框拓扑优化设计

对于伞降回收高速无人飞行器而言,伞吊点隔框结构轻量化设计尤为重要。针对某型高速伞降回收无人飞行器采用ANSYS Workbench模块,并以拓扑优化变密度法为理论基础,对前伞吊点隔框进行轻量化设计;基于优化结果及实际应用需求,进行二次优化设计;通过静力实验对优化后结构承载能力进行验证。结果表明:在同载荷边界条件下,可实现某型号无人机前伞吊点隔框减质量42%,且满足实际使用要求,为高速伞降回收无人机关键承力结构的优化设计提供了思路。

基于近端策略优化的高速无人飞行器上升段在线轨迹规划

针对高速无人飞行器上升段在线轨迹规划需要实现多约束下在线快速求解的问题,首先搭建了飞行器的运动和动力学模型,给出了轨迹规划所面临的约束条件;并根据约束条件和飞行特性,基于近端策略优化(PPO)策略梯度优化设计了满足任务要求的动作状态空间和奖励评价函数。其次,基于飞行器上升段轨迹规划具有很强时间记忆性的特性,在传统PPO算法基础上引入长短期记忆网络(LSTM)网络结构,利用PPO-LSTM算法解决了高速飞行器上升段在线轨迹规划问题,训练出能够根据飞行器状态实时规划最优攻角策略的模型。最后,根据蒙特卡洛仿真对算法性能进行验证,结果表明,相比于传统PPO和粒子群算法,本文算法终端状态的均方根误差减小了约50%,充分证明了本文算法的优越性和有效性。