一种基于决策树的实时航路规划方法技术

本发明专利技术公开了一种基于决策树的实时航路规划方法。首先建立低空空域概率模型，将三维连续空间使用离散二维空间表示,即规划空间表示为一定经差和纬差的离散网格图,将危险区域分为禁飞区和高危区，再计算模型中每个节点的代价值；然后进行初始航路规划，对于高危区规划直飞和绕飞两条路径，对于禁飞区只规划绕飞路径，生成航线决策树，确定初始航线集；根据飞行中的实际情况，对已规划出的航线集进行选择，并实时更新规划结果。本发明专利技术综合考虑地形障碍和恶劣天气等威胁因素，更安全；考虑到危险区域先验信息的不确定性而规划包含多条航线的航线决策树，更实际；根据飞行中的实际情况，实时更新规划结果，更灵活。更灵活。更灵活。

【技术实现步骤摘要】
一种基于决策树的实时航路规划方法


[0001]本专利技术属于航路规划
，涉及一种基于决策树的实时航路规划方法。

技术介绍

[0002]通用航空飞行器的飞行高度通常在3000米以下，其中，相对高度1000米以下低空空域的活动占绝大多数，该空域相比于民航客机的飞行环境更为复杂。一方面，低空大气具有对流强、天气变化相对剧烈、局部地方性天气和小气候明显等特点，而通航飞行器速度慢、体积小，其抗强天气的能力很弱；另一方面，在低空环境中地理环境复杂，飞行器飞行易受地形，障碍物的影响。
[0003]目前，针对运输航空航路规划问题已有较多研究，但对于通航航空的航路规划问题研究较少。已有的研究成果存在以下问题：(1)通航飞行器的飞行环境更为复杂，可能会遇到地形障碍、恶劣天气等复杂威胁体；(2)航路规划前对于空域中危险区域的先验信息存在不确定性。比如，获取恶劣天气区域依靠天气预报，但是可能预报的恶劣天气并没有如约而至；(3)通航飞行采取目视飞行、速度慢，也不需要局限于航路航线，灵活性更强，可随时更改航线。

技术实现思路
/>[0004]为解本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于决策树的实时航路规划方法，其特征在于，包括如下步骤：1)建立低空空域概率模型，其中的危险区域包括禁飞区和高危区；将三维连续空间使用离散二维网格模型表示，每个网格为有一定长度、宽度的矩形离散网格，给每个网格点赋值以表示该网格点的代价值；2)进行初始航路规划，对于高危区规划直飞和绕飞两条路径，对于禁飞区只规划绕飞路径，生成航线决策树，确定初始航线集；3)根据飞行中的实际情况，对已规划出的航线集进行选择，并实时更新规划结果。2.根据权利要求1所述的基于决策树的实时航路规划方法，其特征在于，所述的步骤1)中，对每个网格点赋以一个0到1之间的值，表示该网格点的代价值J，式中p
j
表示高危区出现的概率。3.根据权利要求1所述的基于决策树的实时航路规划方法，其特征在于，所述步骤2)具体为：2.1)从起飞点出发，朝向飞行终点方向规划路径；其中，安全区仅规划直飞路径，禁飞区仅规划绕飞路径；2.2)对于路径上出现的第一个高危区，进行绕飞和直飞两条不同路径的规划，并在绕飞和直飞两条路径上各选择一点作为该次规划的两个决策终点，且要求两个决策终点距离起飞点的直线距离相同；2.3)以上次规划得到的决策终点作为下一次规划的起点，每个起点分别朝向飞行终点方向规划路径；对于各自路径上遇到的首个高危区，进行绕飞和直飞两条不同路径的规划，并在绕飞和直飞两条路径上各选择一点作为该次规划的两个决策终点，且要求两个决策终点距离该次规划起点的直线距离相同；2.4)重复步骤2.3)，直至所有路径均规划到达飞行终点。4.根据权利要求3所述的基于决策树的实时航路规划方法，其特征在于，某次规划的所有决策终点均为该次规划所针对的高危区后的...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗喜伶，白天玥，王宇鹏，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：