基于威胁场Voronoi图的无人机蜂群航路规划方法技术

本发明专利技术公开了一种基于威胁场Voronoi图的无人机蜂群航路规划方法，包括步骤S1，构建威胁场Voronoi图；步骤S2，将步骤S1的威胁场Voronoi图构造为赋权有向图，建立无人机蜂群搜索路径的集合；步骤S3，用Dijkstra算法求得步骤S2基于威胁场Voronoi赋权有向图的最优航路。本发明专利技术基于Voronoi图的方法来处理各种威胁，把少量需要回避的高程比较高的山峰视为雷达叠加到Voronoi图中，然后，在考虑地形、雷达作用范围以及无人机蜂群机动性能的基础上，对此Voronoi图进行改进。这样既能大大方便航路的自主规划，对目前无人机蜂群性能和航路规划水平来说具有可行性。水平来说具有可行性。水平来说具有可行性。

【技术实现步骤摘要】
基于威胁场Voronoi图的无人机蜂群航路规划方法


[0001]本专利技术涉及无人机
，具体为一种基于威胁场Voronoi图的无人机蜂群航路规划方法。

技术介绍

[0002]无人机蜂群航路规划的任务就是无人机根据已获取的战场信息、自身状态和任务指令，自主生成 最优的导航点(航路点)、航线并规划出可飞航路，保证具有最小的被雷达探测的概率及可接受的航程，以有效提高无人机蜂群完成任务的成功率。
[0003]从常规的航路规划系统来看，其主要功能是帮助机组人员或任务规划人员为执行任务的飞行器选 择具有最低损耗或危险，通过敌人防御区域的航路。例如，借助美国空军的任务支援系统II(MSSII) 及其后继的空军任务支援系统(AFMSS)可以在地形数据上设定威胁，得到考虑地形遮蔽影响的威胁 空间，用于选择飞机的最优任务航路，可以在确定的飞机性能、燃油量和武器装备性能以及自然地理环境下选择合理的飞行航路，使飞行器可能受到敌方防御力量的攻击降低到最低限度，在很大程度上 提高飞行器的突防概率。因此在军事应用中，航路规划是提高飞行器效能的一种新途径，也是实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于威胁场Voronoi图的无人机蜂群航路规划方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1，构建威胁场Voronoi图；将威胁点作为母点，构建Voronoi图，将雷达和地形作为母点，其中将地形威胁视为雷达，用和雷达一样的方法来处理；步骤S2，将步骤S1的威胁场Voronoi图构造为赋权有向图，建立无人机蜂群搜索路径的集合；在构造威胁场Voronoi图时，若起始点和目标点不在母点范围之内，将起始点和目标点分别与其在威胁场Voronoi图中相邻的3个节点相连，使起始点和目标点与威胁场Voronoi图形成一个从起始点到目标点的有向图；根据威胁点到Voronoi图的边的距离的四次幂的倒数和航线长短赋予Voronoi图相应的权值，构造威胁场Voronoi图赋权有向图；步骤S3，用Dijkstra算法求得步骤S2基于威胁场Voronoi赋权有向图的最优航路。2.根据权利要求1所述的一种基于威胁场Voronoi图的无人机蜂群航路规划方法，其特征在于，步骤S2中，威胁场Voronoi图构造赋权有向图的具体方法为：设定无人机蜂群速度一定，则燃料限制与航线的几何长度相关，可简单表示为：J
t,i
＝L
i
，L
i
是第i条边的长度；将一条Voronoi边分段计算、合并，采用在每条边的l
i
/6、l
i
/2、5l
i
/6点处分别计算各雷达对该边的威胁值；对第i条边，威胁代价计算公式为n是威胁场中雷达的个数，是第J个雷达距第i条边1/6处的距离的四次方，L
i
为系数；所以，无人机蜂群沿...

【专利技术属性】
技术研发人员：李五洲，郝文龙，张文伟，熊伟，许飞，张翼，华玉龙，
申请(专利权)人：中国人民解放军陆军航空兵学院，
类型：发明
国别省市：