一种飞行器穿越雷达区的飞行方法技术

技术编号:11138391 阅读:124 留言:0更新日期:2015-03-12 17:20
本发明专利技术涉及飞行器导航领域,具体涉及一种飞行器穿越雷达区的飞行方法,包括以下步骤:S1获得雷达站点分布数据、雷达属性数据、雷达部署区域地形数据和飞行器属性;S2根据地球曲率、雷达部署区域地形数据,计算雷达的可视范围;S3计算雷达不可视区域内栅格点的联通性分析,得出所有可达栅格点集合构建为安全飞行规划路径;S4按照步骤S3中的安全飞行规划路径对飞机进行导航。本发明专利技术充分考虑了复杂的地形环境障碍,以及飞行器自身属性约束,最突出的是考虑了雷达区的约束,对复杂的战场环境进行了充分的模拟和分析,无限接近真实战场地理环境,为飞行器安全通过雷达部署区域提供了优化的路径导航。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及飞行器导航领域,尤其涉及一种飞行器穿越雷达区的飞行方法
技术介绍
随着科技的发展,路径规划作为一些领域的关键技术,国内外有很多学者对路径规划进行了研究并取得了不少成果。路径规划的应用范围很广,目前主要用于线路导航、虚拟现实、智能计算以及机器人领域。路径规划是运动规划的主要研究内容之一。运动规划由路径规划和轨迹规划组成,连接起点位置和终点位置的序列点或曲线称之为路径,构成路径的策略称之为路径规划。路径规划在机器人学与虚拟现实中研究较多,主要研究内容可概括为:1)静态结构化环境下的路径规划;2)动态已知环境下的路径规划;3)动态不确定环境下的路径规划。根据规划体对环境信息知道的程度不同,路径规划可分为两种类型:环境信息完全已知的全局路径规划,又称静态或离线路径规划;环境信息完全未知或部分未知,通过传感器在线地对机器人的工作环境进行探测,以获取障碍物的位置、形状和尺寸等信息的局部路径规划,又称动态或在线路径规划。局部路径规划和全局路径规划并有本质区别。很多适用于全局路径规划的方法经过改进都可以用于局部路径规划;而适用于局部路径规划的方法都可以适用于全局路径规划。同时针对路径规划所服务的对象的不同,路径规划又可分为面向地面实体如坦克、汽车、机器人等,以及面向空中实体的路径规划,如各种不同的飞行器。传统的飞行路径规划,往往只考虑地球表层地形环境、气象环境,是针对自动躲避障碍物如高山等而设计,而少有同时考虑复杂地形环境下,雷达危险区域的约束控制。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术的目的是提供一种参照复杂地形环境、雷达危险区域的约束控制,合理进行飞行路径预规划的飞行器穿越雷达区的飞行方法。(二)技术方案本专利技术是通过以下技术方案实现的:一种飞行器穿越雷达区的飞行方法,包括以下步骤:S1获得雷达站点分布数据、雷达属性数据、雷达部署区域地形数据和飞行器属性;S2根据地球曲率、雷达部署区域地形数据,计算雷达的可视范围;S3计算雷达不可视区域内栅格点的联通性分析,得出所有可达栅格点集合构建为安全飞行规划路径;S4按照步骤S3中的安全飞行规划路径对飞机进行导航。其中,所述步骤S1中,雷达部署区域地形数据的处理分析采用数字地形分析中DEM数据分析,提高了地形数据处理的清晰度。进一步,所述步骤S1中,飞行器属性包括飞机进入雷达部署区域的初始位置P、飞机自身参数以及飞行最大限制高度,为雷达部署区域的计算提供必要的数据。其中,所述步骤S2具体包括以下步骤:S21按照雷达部署区域地形数据的分辨率为基础,以雷达部署点为中心点,考虑雷达的可视半径,计算无地形环境的可视范围图;S22根据地球曲率、雷达部署区域地形数据,循环计算雷达中心点到平坦雷达可视范围内可视数据栅格点,得出可视数据栅格点的集合。通过以上步骤可精确有效得出平坦雷达可视范围内的可视数据栅格点。进一步,所述步骤S21中,雷达部署区域地形数据以10米分辨率为基础,设置雷达可视域的栅格计算图,提供清晰的栅格计算图。其中,所述步骤S22包括以下步骤:I.采用下述公式1计算雷达中心点和目标点的最大直视距离L;公式1:L=(R+H1)2-R2+(R+H2)2-R2;]]>然后以雷达中心点为视点,计算视点和目标点的地心惯性坐标计算两者之间的直线距离d,若d大于L,则判定不能通视;否则,进行以下步骤的计算;II.计算雷达中心点与目标点连线之间球面所经过栅格数据点的经纬度坐标的视点集S{P1,P2,P3,...Pn本文档来自技高网
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一种飞行器穿越雷达区的飞行方法

【技术保护点】
一种飞行器穿越雷达区的飞行方法,其特征在于,包括以下步骤:S1获得雷达站点分布数据、雷达属性数据、雷达部署区域地形数据和飞行器属性;S2根据地球曲率、雷达部署区域地形数据,计算雷达的可视范围;S3计算雷达不可视区域内栅格点的联通性分析,得出所有可达栅格点集合构建为安全飞行规划路径;S4按照步骤S3中的安全飞行规划路径对飞机进行导航。

【技术特征摘要】
1.一种飞行器穿越雷达区的飞行方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1获得雷达站点分布数据、雷达属性数据、雷达部署区域地形数据和飞行
器属性;
S2根据地球曲率、雷达部署区域地形数据,计算雷达的可视范围;
S3计算雷达不可视区域内栅格点的联通性分析,得出所有可达栅格点集
合构建为安全飞行规划路径;
S4按照步骤S3中的安全飞行规划路径对飞机进行导航。
2.根据权利要求1所述的飞行器穿越雷达区的飞行方法,其特征在于,
所述步骤S1中,雷达部署区域地形数据的处理分析采用数字地形分析中DEM
数据分析。
3.根据权利要求1所述的飞行器穿越雷达区的飞行方法,其特征在于,所
述步骤S1中,飞行器属性包括飞机进入雷达部署区域的初始位置P、飞机自身
参数以及飞行最大限制高度。
4.根据权利要求3所述的飞行器穿越雷达区的飞行方法,其特征在于,所
述步骤S2具体包括以下步骤:
S21按照雷达部署区域地形数据的分辨率为基础,以雷...

【专利技术属性】
技术研发人员:陶坤旺张福浩胡璐锦仇阿根
申请(专利权)人:中国测绘科学研究院
类型:发明
国别省市:北京;11

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