(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910158228.6
(22)申请日 2019.03.03
(71)申请人 西安电子科技大学
地址 710071 陕西省西安市太白南路2号
(72)发明人 马剑晗 武斌
(74)专利代理机构 西北工业大学专利中心
61204
代理人 陈星
(51)Int.Cl.
G05D 1/10(2006.01)
(54)发明名称一种基于任务驱动下的无人机航迹规划的方法(57)摘要本发明提出一种基于任务驱动下的无人机航迹规划的方法，首先通过栅格法划分空间；其次根据任务驱动具体建立无人机航迹规划模型，具体包括机载传感器模型、机动性能约束模型和威胁约束模型；而后选择样本集；再对训练集中 的每个样例进行决策分析，得到每个样例的分类结果；最后迭代训练过程，将决策树模型组合，进行投票得到分类结果。本发明解决在任务驱动的复杂背景下精确又迅速的确定飞行航迹的技术问题，能够有效地运行在大数据集上，具有极好的准确率，保障高效完成任务，拥有广泛的应用前景， 有利于对多航迹规划的深入研究。权利要求书2页 说明书7页 附图3页CN 109885082 A 2019.06.14
C N 109885082
A
1.一种基于任务驱动下的无人机航迹规划的方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：对二维任务规划空间进行网格划分，共分n个网格，并获取网格编号以及网格顶点坐标；
步骤2：根据任务驱动建立无人机航迹规划模型，包括机载传感器模型、机动性能约束模型和威胁约束模型：
1)、
按照下式构造机载传感器模型：
其中，R为无人机与需要侦察目标的距离，R max 为无人机机载雷达能够侦察到目标辐射源的最大作用距离，P t 为目标辐射源发射功率，G t 为目标辐射源发射天线增益，G r 为机载雷达接收天线的增益，λ为侦察到的电磁波的波长，S imin 为最小可检测信号功率；
2)、
按照下式构造机动性能约束模型：
其中，l i 是第i段航迹的航程，l min 是无人机自身约束的最小步长，所述最小步长的物理意义为无人机在改变飞行姿态前必须直飞的最短距离，r i 是第i段航迹的转弯半径，r min 是无人机自身约束的最小转弯半径；
3)、
按照下式构造威胁约束模型：
其中，ωR 为雷达约束代价，d R 为无人机与威胁雷达的距离，d Rmax 为威胁雷达能够探测到无人机的最大作用距离，ωC 是大气约束代价，d Cmax 为气候影响区域的最大半径，d C 为无人机距离大气威胁中心的距离；
步骤3：建立空间样本集，所述空间样本集中具有n个样例，每个样例由一个网格确定，样例值由该网格编号以及网格左下方顶点的坐标组成；从空间样本集中通过随机可重复采样的方式抽取n个样例，得到一个大小为n的训练集；
步骤4：对训练集中的每个样例进行决策分析，得到每个样例的分类结果：
步骤4.1：对于某一样例，根据威胁约束模型判断该样例的威胁约束模型特征值，所述威胁约束模型特
征分为不受到威胁与受到威胁；
步骤4.2：若该样例的威胁约束模型特征为不受到威胁，则进一步根据机载传感器模型判断该样例的机载传感器模型特征值，所述机载传感器模型特征分为观测不到目标和观测到目标；
步骤4.3：每个样例通过分类决策，最终得到该样例的分类结果，所述分类结果分为观测不到目标且不受到威胁的区域、受到威胁的区域、不受到威胁且能观测到目标的区域；
步骤5：在空间样本集中再次通过随机采样的方式抽取n个样例形成训练集，返回步骤4
权 利 要 求 书1/2页2CN 109885082 A
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议