基于化学反应优化算法的制导方法技术

本发明专利技术涉及基于化学反应优化算法的制导方法，属于无人机飞行控制技术领域。该方法包括：建立无人机制导过程中离散化的预测航迹模型；根据制导要求，采用化学反应优化算法通过预测航迹模型对航迹进行预测。

【技术实现步骤摘要】
基于化学反应优化算法的制导方法
本专利技术涉及基于化学反应优化算法的制导方法，属于无人机飞行控制
技术背景无人机制导是指导引并控制无人机飞向目标或者预定轨道的技术和方法。实现制导的方法有很多，常见的包括制导律算法，人工势场算法等，当前常见的方法大都缺少被控对象未来运动状态的参与，仅仅包含当前状态和过往状态，制导控制缺乏预测性。
技术实现思路
本专利技术提出了一种用于多无人机制导的基于化学反应优化算法的制导方法。通过利用模型预测控制算法具备的预测性，使得制导过程可以加入无人机的未来状态，改进了常见制导方法中缺少无人机未来状态的考虑而导致的制导问题。同时通过化学反应优化算法的快速寻优特性，大大加快了模型预测控制算法进行制导时的计算过程，从而满足制导的实时性要求。本专利技术为解决上述技术问题采用以下技术方案：一种基于化学反应优化算法的制导方法，应用于无人机，包括：建立无人机制导过程中离散化的预测航迹模型；根据制导要求，采用化学反应优化算法通过预测航迹模型对航迹进行预测。进一步的，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于化学反应优化算法的制导方法，应用于无人机，其特征在于，包括：/n建立无人机制导过程中离散化的预测航迹模型；/n根据制导要求，采用化学反应优化算法通过预测航迹模型对航迹进行预测。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于化学反应优化算法的制导方法，应用于无人机，其特征在于，包括：
建立无人机制导过程中离散化的预测航迹模型；
根据制导要求，采用化学反应优化算法通过预测航迹模型对航迹进行预测。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，制导要求包括：跟踪目标要求，航迹光滑要求，机间避撞要求，机间通信要求。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据制导要求，采用化学反应优化算法通过预测航迹模型对航迹进行预测，包括：
根据预设的表征跟踪目标要求的跟踪任务成本函数、表征航迹光滑要求的航迹光滑成本函数、表征机间避撞要求的机间避撞成本函数和表征机间通信要求的机间通信成本函数，生成总成本指标函数作为化学反应优化算法的分子势能函数；
将每连续m个航迹点所处的滚动时序窗口作为化学反应优化算法中的分子结构；m为大于2；
根据滚动时序窗口，采用化学反应优化算法通过预测航迹模型预测出总成本指标最小的解。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，预测航迹模型为：



其中，[xi(k+1),yi(k+1)]、[xi(k),yi(k)]分别表示编号为i的无人机在k+1时刻与k时刻的二维坐标，uia(k)，uiφ(k)表示编号为i无人机在k时刻的控制输入。


5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，跟踪任务成本函数为：



其中，
式中λt表示跟踪任务成本权重系数，表示目标不在无人机的探测范围，表示第i架无人机与目标之间的距离，Nμ表示无人机编队中的成员架数，N表示j时刻计算跟踪任务成本函数时预测的无人机状态数；xt(j)∈SFOV表示目标在无人机的探测范围，只有当目标在该探测区域中时...

【专利技术属性】
技术研发人员：王娜，康敏旸，张民，
申请(专利权)人：中国航空无线电电子研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31