無(wú)人機(jī)任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)new

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1、無(wú)人機(jī)任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)高雨青1王國(guó)宏2曾安里3戴偉4(1廣州慧海電子科技有限公司北京分公司；2空軍裝備研究院雷達(dá)與對(duì)抗研究所；3中科院自動(dòng)化所軍工部；4國(guó)際關(guān)系學(xué)院特戰(zhàn)指揮系)摘要隨著航模時(shí)代進(jìn)入無(wú)人機(jī)時(shí)代，對(duì)無(wú)人機(jī)任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)的迫切需求日益增長(zhǎng)。結(jié)合無(wú)人機(jī)三類主要任務(wù)(偵察、干擾、攻擊)和無(wú)人機(jī)戰(zhàn)術(shù)編隊(duì)以及與航空兵戰(zhàn)術(shù)協(xié)同，根據(jù)具體應(yīng)用領(lǐng)域．需要提高規(guī)劃效率與精確性：通過(guò)研究國(guó)內(nèi)外無(wú)人機(jī)規(guī)劃系統(tǒng)．結(jié)合大地形建模與高精度GPs／1NS融合姿態(tài)測(cè)量飛控系統(tǒng)，在通信與雷達(dá)電磁波仿真環(huán)境基礎(chǔ)上、形成在三維正射影像上完成任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)，并

2、通過(guò)壓航線的縱剖面、橫剖面分析，經(jīng)評(píng)估模型算法評(píng)估經(jīng)驗(yàn)值，實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)任務(wù)規(guī)劃方案的尋優(yōu)解；提交一套實(shí)用無(wú)人機(jī)任務(wù)系統(tǒng)(舍評(píng)估優(yōu)化)。關(guān)鍵詞無(wú)人機(jī)任務(wù)規(guī)劃復(fù)雜地形電磁波仿真規(guī)劃評(píng)估1目前國(guó)內(nèi)無(wú)人機(jī)任務(wù)規(guī)劃技術(shù)綜述1．1國(guó)內(nèi)無(wú)人機(jī)技術(shù)研究領(lǐng)域無(wú)人機(jī)可廣泛完成軍、民應(yīng)用領(lǐng)域的多種任務(wù)，目前已經(jīng)成為各發(fā)達(dá)國(guó)家必爭(zhēng)的戰(zhàn)略技術(shù)高地。確保無(wú)人機(jī)在復(fù)雜環(huán)境中有效．可靠地執(zhí)行任務(wù)的關(guān)鍵技術(shù)之一是無(wú)人機(jī)的控制、決策與管理技術(shù)．這些同時(shí)是無(wú)人機(jī)任務(wù)規(guī)劃時(shí)效性、精確性、可靠件的基礎(chǔ)。目fiif國(guó)內(nèi)無(wú)人機(jī)任務(wù)規(guī)劃技術(shù)研究領(lǐng)域涉及無(wú)人機(jī)任務(wù)規(guī)劃技術(shù)發(fā)展

3、現(xiàn)狀與趨勢(shì)、多機(jī)編隊(duì)任務(wù)規(guī)劃協(xié)同控制與管理技術(shù)、無(wú)人機(jī)飛行任務(wù)控制系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)、高／中空長(zhǎng)航時(shí)無(wú)人機(jī)飛行管理與控制技術(shù)、無(wú)人偵察機(jī)測(cè)控與數(shù)據(jù)鏈技術(shù)、微型無(wú)人機(jī)任務(wù)規(guī)劃控制技術(shù)、無(wú)人機(jī)再規(guī)劃自主控制技術(shù)、無(wú)人機(jī)系統(tǒng)任務(wù)控制站技術(shù)、無(wú)人機(jī)制導(dǎo)／導(dǎo)航與控制技術(shù)、無(wú)人機(jī)先進(jìn)任務(wù)載荷技術(shù)、無(wú)人機(jī)任務(wù)廠毪行規(guī)劃與重規(guī)劃技術(shù)、臨近空間高動(dòng)態(tài)無(wú)人飛行器組合控制技術(shù)、無(wú)人機(jī)自主起飛與著陸技術(shù)以及其他相關(guān)技術(shù)等領(lǐng)域的研究；從應(yīng)用層次上細(xì)分，無(wú)人偵察機(jī)任務(wù)規(guī)劃主要有戰(zhàn)術(shù)無(wú)人偵察機(jī)、戰(zhàn)役無(wú)人偵察機(jī)、戰(zhàn)役無(wú)人偵察機(jī)。從具體使用層次上分，攻擊型無(wú)人機(jī)任

4、務(wù)規(guī)劃主要用于反輻射無(wú)人機(jī)。1．2無(wú)人機(jī)任務(wù)規(guī)劃概念(1)無(wú)人機(jī)任務(wù)規(guī)劃：也稱無(wú)人作戰(zhàn)飛機(jī)航跡規(guī)劃，是指是根據(jù)地圖測(cè)繪系統(tǒng)和衛(wèi)星偵察系統(tǒng)提供的戰(zhàn)區(qū)地圖資料、敵方防空系統(tǒng)部署情況以及無(wú)人作戰(zhàn)飛機(jī)的飛行性能參數(shù)，為無(wú)人作戰(zhàn)飛機(jī)規(guī)劃出一條或多條安全系數(shù)最大，突防概率最高，飛行線路或飛行時(shí)間最短的飛行路線，該模塊的輸出為從初始點(diǎn)到目標(biāo)點(diǎn)的一系列的航路點(diǎn)，無(wú)人作戰(zhàn)飛機(jī)依次飛過(guò)航路點(diǎn)序列，完成從起點(diǎn)到終點(diǎn)的飛行任務(wù)。(2)無(wú)人機(jī)任務(wù)規(guī)劃與評(píng)估：利用仿真平臺(tái)、實(shí)現(xiàn)復(fù)雜不規(guī)則區(qū)域、三維地景上的敵我態(tài)勢(shì)的情報(bào)數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)顯示，并依據(jù)情報(bào)偵察數(shù)據(jù)

5、和武器裝備參數(shù)模型，在三維態(tài)勢(shì)上通過(guò)算法生成雷達(dá)、地導(dǎo)、高炮等地面防空威脅范圍、為無(wú)人機(jī)與航空兵協(xié)同作戰(zhàn)的任務(wù)規(guī)劃，提供評(píng)估與優(yōu)先方案；提供各種三維戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的威力或威脅范圍如火控與制導(dǎo)雷達(dá)與武器的作戰(zhàn)有效范圍、雷達(dá)通信組網(wǎng)的區(qū)域組網(wǎng)合并、求交求并、單元火力失效后的組網(wǎng)的分離及橫剖面、縱向切片操作與顯示功能。涉及武器作戰(zhàn)單元的實(shí)際作用范圍的三維空間的威力表現(xiàn)算法，地形DEM遮擋計(jì)算、兵力部署邏輯合理性檢查計(jì)算、地形建模、地物建模、碰撞檢測(cè)、粒子效果、無(wú)人作戰(zhàn)飛機(jī)是在三維環(huán)境中運(yùn)行的維數(shù)的增加使得規(guī)劃的復(fù)雜度可視復(fù)雜算法等。1．

6、3無(wú)人機(jī)任務(wù)規(guī)劃有關(guān)術(shù)語(yǔ)(1)區(qū)域：指數(shù)學(xué)上的三維封閉區(qū)域。該區(qū)域可為不規(guī)則區(qū)域，如類似氣囊外形的封閉曲面。(2)實(shí)體：由小區(qū)域組合而成的較大區(qū)域，在宏觀上有共同的運(yùn)動(dòng)特征。如由幾棟樓房組成的居民小區(qū)。(3)應(yīng)用場(chǎng)景：控制實(shí)體和區(qū)域在三維地景上按用戶指定的方式變化而構(gòu)成的場(chǎng)景，類似汽車在城市道路上運(yùn)動(dòng)。(4)RS：遙感測(cè)量技術(shù)。對(duì)于大地測(cè)量領(lǐng)域，根據(jù)測(cè)量手段分為衛(wèi)星遙感和航空遙感。(5)礎(chǔ))BMS：關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。是海量信息管理技術(shù)，是數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的前提條件，提供海量數(shù)據(jù)穩(wěn)定、高效地存儲(chǔ)和訪問(wèn)。(6)空間GIS：

7、結(jié)合GIS、RS和RDBMS等多領(lǐng)域技術(shù)對(duì)海量超大規(guī)模地理信息進(jìn)行三維整合和管理，并提供一系列虛擬現(xiàn)實(shí)的可視化及測(cè)量、顯示、標(biāo)繪等應(yīng)用支撐的平臺(tái)環(huán)境。(7)圖素：圖形元素的簡(jiǎn)稱，在地理信息系統(tǒng)中對(duì)城市、地標(biāo)等點(diǎn)信息；河流、公路、鐵路等線信息和區(qū)域信息的統(tǒng)稱。(8)三維場(chǎng)景：本系統(tǒng)根據(jù)任務(wù)需要，從多種途徑提取生成的供三維模擬顯示地形、地貌數(shù)據(jù)。本系統(tǒng)采用的是衛(wèi)星遙感途徑獲得的場(chǎng)景影像數(shù)據(jù)和大比例尺GIS數(shù)據(jù)通過(guò)運(yùn)算生成的數(shù)字高程數(shù)據(jù)。(9)目標(biāo)：系統(tǒng)中二三維背景下關(guān)注的各移動(dòng)對(duì)象，如，飛機(jī)、導(dǎo)彈和地面車輛等。目標(biāo)有各自的顯示屬

8、性、運(yùn)動(dòng)屬性和業(yè)務(wù)屬性。(10)目標(biāo)顯示屬性：通過(guò)3DMAX等專用軟件制作的、有表面材質(zhì)貼圖、可以帶有動(dòng)畫(huà)性質(zhì)的三維立體模型屬性?！?09·無(wú)人機(jī)按照已經(jīng)規(guī)劃好的航路，進(jìn)行推演，進(jìn)行過(guò)程中，無(wú)人機(jī)會(huì)自動(dòng)掃描F1標(biāo)雷達(dá)，發(fā)現(xiàn)日標(biāo)，產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)和雷達(dá)的毀傷概率作比較，如果隨機(jī)數(shù)大于雷達(dá)的毀傷概率