【技术实现步骤摘要】
-种动态环境下无人机编队飞行的协同航迹智能规划方法
本专利技术涉及无人机编队飞行的协同航迹规划方法，尤其涉及一种在动态环境下的 智能航迹规划方法，属于航迹规划领域。
技术介绍
无人机编队飞行是将多架具有自主功能的无人机按照一定的结构形式进行H维 空间排列，保证其飞行过程中队形的稳定，但能根据外部情况和任务需求的变化进行动态 的调整。无人机编队执行任务的成功率和抗突发事件的能力比单机飞行高得多，目前得到 越来越广泛的应用。 无人机编队飞行的航迹规划包括离线航迹规划和在线航迹规划，在飞行之前根据 已有的环境等信息利用各种算法离线生成编队最优航迹，在实际飞行过程中，由于战场环 境的不确定性，当编队在预定航迹上实际飞行时，如果出现突发威胁，此时预定的航迹已不 能满足最优或安全要求，就要求对航迹进行在线重规划。 目前已有不少在线航迹的算法，但多数是针对单机而言，编队的在线航迹重规划 的难度在于编队飞行与单机相比特有的时间、空间协同性使航迹规划算法出现约束较多、 组合爆炸的现象，另外如何保证航迹的重规划不会对破坏编队队形，或航迹重规划后针对 被破坏的协同性如何进行重建也是重点及难点。
技术实现思路
所要解决的技术问题： 本专利技术的目的是提供一种动态环境下的无人机编队飞行协同航迹智能规划方法， 用于解决无人机编队飞行在线遭遇突发威胁时的航迹重规划W及协同性重建问题。 技术方案： 为了实现W上功能，本专利技术提供了一种动态环境下无人机编队飞行的协同航迹智 能规划方法，其特征在于：按照W下步骤实现： 步骤1，采...
【技术保护点】
一种动态环境下无人机编队飞行的协同航迹智能规划方法，其特征在于：按照以下步骤实现：步骤1，采用Voronoi图将连续的飞行空间离散化为一系列的线段；然后利用蚁群算法为每一架无人机搜索到多条待选航迹，再根据最优协同时间决策原理选取每架无人机最终待飞航迹，并以此设定每一架无人机的飞行速度；预先为编队飞行的无人机设计离线飞行时的协同航迹；步骤2，实时探测并判断无人机前进方向上是否存在障碍物及突发威胁，如果存在，在探测到突发威胁的时刻开始进行航迹重规划处理，采用RRT算法快速绕过威胁回归到预飞航迹上；步骤3，为绕过威胁的无人机设计回归编队的航路，使该无人机与其他无人机重建协同性飞行状态，完成无人机编队的协同性重建。
【技术特征摘要】
1. 一种动态环境下无人机编队飞行的协同航迹智能规划方法，其特征在于：按照以下 步骤实现： 步骤1，采用Voronoi图将连续的飞行空间离散化为一系列的线段；然后利用蚁群算法 为每一架无人机搜索到多条待选航迹，再根据最优协同时间决策原理选取每架无人机最终 待飞航迹，并以此设定每一架无人机的飞行速度；预先为编队飞行的无人机设计离线飞行 时的协同航迹； 步骤2,实时探测并判断无人机前进方向上是否存在障碍物及突发威胁，如果存在，在 探测到突发威胁的时刻开始进行航迹重规划处理，采用RRT算法快速绕过威胁回归到预飞 航迹上； 步骤3,为绕过威胁的无人机设计回归编队的航路，使该无人机与其他无人机重建协同 性飞行状态，完成无人机编队的协同性重建。2. 根据权利要求1所述的一种动态环境下无人机编队飞行的协同航迹智能规划方法， 其特征在于：所述步骤3的具体方法为： 步骤3. 1，首先，确定协同性重建时刻，定义为每架无人机都绕过威胁的时刻，在实际实 现时是通过每架无人机绕过威胁时给其他无人机发出信号来确定； 步骤3. 2,然后，确定每架无人机的剩余预飞航迹长度； 步骤3. 3,判断通过单靠速度的调整能否实现协同性的重建即同时到达目的地，如果不 能则需要有无人机进行盘旋等待，直到可以通过单靠速度的调整来实现协同性重建为止。3. 根据权利要求1所述的一种动态环境下无人机编队飞行的协同航迹智能规划方法， 其特征在于：步骤1中通过以下方法构造Voronoi图： 由连接两相邻威胁源的中心点线段的垂直平分线构成的一组多边形，选取编队内的 每架无人机作为一个虚拟威胁点，并在靠近威胁区域边界处适当选取几个点作为虚拟威胁 占 . 步骤1中利用蚁群算法为每一架无人机搜索到多条待选航迹的具体方法为： a. 蚂蚁起始位置的确定，把与无人机起始点相邻的Voronoi图顶点集合作为蚂蚁起始 位置的集合； b. 终止条件的确定，每只蚂蚁进行路径搜索的终...
【专利技术属性】
技术研发人员：甄子洋，郜晨，浦黄忠，郑峰婴，龚华军，江驹，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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