【技术实现步骤摘要】
一种旋翼无人直升机航线规划方法
[0001]本专利技术属于旋翼无人直升机航线规划领域，涉及到使用旋翼无人直升机性能和环境威胁等信息规划出最优飞行航线方法，具体是一种旋翼无人直升机航线规划方法。
技术介绍
[0002]到目前为止，国内外在复杂地形环境下旋翼无人直升机航线规划方面的研究还比较初步，尚没有形成完整而系统的旋翼无人直升机动态飞行航线规划模型与方法。复杂地形环境的旋翼无人直升机快速航线规划目前还没有得到很好的解决，如何能应用威胁特征来规划符合旋翼无人直升机性能的高效飞行航线，回避途中威胁以及实现安全飞行是亟待解决的问题，此问题的解决无论对军用还是民用都具有极其重要的应用价值。
技术实现思路
[0003]1.一种旋翼无人直升机航线规划方法，其特征采用以下实现步骤：
[0004](1)复杂威胁模型T
t
，数学描述如下：
[0005]T
t
(x，y)＝sin(y+Ca)+Cb*sin(x)+Cc*cos(cd*sqrt(x2+y2))+Ce*cos(y)+C...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种旋翼无人直升机航线规划方法，其特征采用以下实现步骤：(1)复杂威胁模型T
t
，数学描述如下：T
t
(x，y)＝sin(y+Ca)+Cb*sin(x)+Cc*cos(cd*sqrt(x2+y2))+ce*cos(y)+Cf*sin(cg*sqrt(x2+y2)) (1)上述公式中，T
t
(x，y)表示模型投影在水平面上横坐标x和纵坐标y的地形威胁模型值，sin、cos、sqrt分别为求正弦、余弦及开方的函数，Ca、Cb、Cc、Cd、Ce、Cf、Cg皆为控制地形威胁模型的威胁值得常系数；(2)计算安全飞行航线待选数据集B：首先利用公式(2)～(4)得到横、纵坐标轴矢量Vx和Vy：Vx＝xb：xid：xe
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(2)Vy＝yb：yid：ye
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(3)公式(2)～(3)中，xb、yb分别为横、纵坐标矢量Vx和Vy的初始值，xe、ye分别为横、纵坐标矢量Vx和Vy的终止值，xid、yid分别为横、纵坐标矢量Vx和Vy元素增量的步长值，冒号运算符(：)的作用为生成等间隔的矢量；然后利用公式(4)～(5)得到x轴坐标矢量Vx和y轴坐标适量Vy离散矩阵Mx、My，并将Mx、My代入公式(1)计算出对应的地形威胁模型的离散矩阵MT：[Mx，My]＝meshgrid(x，y)
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(4)MT＝T
t
(Mx,My)
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(5)最后利用公式(6)～(14)计算无人机受合力情况下的运动轨迹点集合，得到安全飞行航线待选数据集B：zmx＝max(T
t
)*ones(size(T
t
))+H
s
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(6)s＝zmx
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(7)a0＝1/exp(abs(T
t
(x，y))
β
)
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(8)v＝v0+a*dt
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(9)a＝a0+k*v2/m
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(10)on＝s(end)
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(12)xn＝Mx,yn＝My
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(13)B＝[xn,yn,zn]
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(14)公式(4)～(11)中，H
s
、zmx分别为最低安全飞行高度和地形威胁模型最大高度矩阵，单位为米，max、ones、size、exp分别为求最大值函数、生成单位矩阵函数、求矩阵维度函数及自然常数e为底的指数函数，s、β、v0、v、dt、a、k、m、γ分别表示最新位移、威胁度系数、初始速度、速度、时间间隔、加速度、阻力调整系数、质点质量和加速度调整系数，单位分别为米、无量纲、米/秒、米/秒、秒、米/秒2、无量纲、千克和无量纲，公式(12)～(14)中，xn、yn、zn分别表示安全飞行航线的航迹点集的x坐标、y坐标和z坐标，end表示最后一个元素，[]为矩阵符号；(3)初步遴选全局最优飞行航线fpb：[xb,yb]＝bufferm([psx pex]，[psy pey],d
bf
,opt)
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(15)
[in,on]＝inpolygon(xn，yn,xb,yb)
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(16)fpx＝xn(in),fpy＝yn(in),fpz＝zn(in)
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(17)fpb＝[fpx，fpy,fpz]
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(18)公式(15)～(16)中，xb、yb、psx、psy、pex、pey分别为缓冲区边界的横、纵坐标和规划航线起始点的横、纵坐标及终止...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘丽峰，牛宗伟，范俊甫，韩保民，杨朝斌，
申请(专利权)人：山东理工大学，
类型：发明
国别省市：
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