一种基于粒子群算法的飞行航线准时到达规划方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于粒子群算法的飞行航线准时到达规划方法及装置，该方法包括：基于飞行平台性能对航线进行规划，生成预设航段，基于所述预设航段构建数学模型；基于所述数学模型，对粒子群算法进行预设，生成规划粒子群算法；基于所述规划粒子群算法计算所述数学模型，生成计划速度，基于所述计划速度，完成飞行航线准时到达的规划

【技术实现步骤摘要】
一种基于粒子群算法的飞行航线准时到达规划方法及装置


[0001]本专利技术涉及航线规划领域，具体而言，涉及一种基于粒子群算法的飞行航线准时到达规划方法及装置
。

技术介绍

[0002]在任务规划领域中的航线规划领域，准时到达功能是指规划航空飞行平台的飞行任务，使其在指定的时间准时到达指定航线点的功能
。
面对飞行器飞行速度快
、
飞行性能有限
、
时间精准度要求高
、
航线中航线点不可轻易更改的特点，对实现准时到达功能的规划算法求解有高精度
、
高速度的要求
。
同时虽然关于粒子群算法的研究也比较多，但是对于粒子群算法的关键参数的选取
(
如粒子速度
)
根据其应用场景的不同，粒子群算法并没有应用到准时到达规划领域，使得目前国内通过应用粒子群算法计算准时到达规划领域方面存在理论空白
。
[0003]因此，需要一种或多种方法解决上述问题
。
[0004]需要说明的是，在上述
技术介绍
部分公开的信息仅用于加强对本专利技术的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种基于粒子群算法的飞行航线准时到达规划方法及装置，进而在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或者多个问题
。
[0006]第一个方面，本专利技术提供一种基于粒子群算法的飞行航线准时到达规划方法，包括以下步骤：
[0007]基于飞行平台性能对航线进行规划，生成预设航段，基于所述预设航段构建数学模型；
[0008]基于所述数学模型，对粒子群算法进行预设，生成规划粒子群算法；
[0009]基于所述规划粒子群算法计算所述数学模型，生成计划速度，基于所述计划速度，完成飞行航线准时到达的规划
。
[0010]所述基于粒子群算法的飞行航线准时到达规划方法还包括以下步骤：
[0011]基于飞行平台性能对航线进行规划，生成第一准时到达点
、
第二准时到达点；
[0012]所述第一准时到达点预设为规划航段结束点，所述规划航段预设为准时到达航段；
[0013]所述第一准时到达点预设为所述预设航段起始点，所述第二准时到达点预设为所述预设航段结束点，所述预设航段为巡航航段
。
[0014]所述基于粒子群算法的飞行航线准时到达规划方法还包括以下步骤：
[0015]当所述第一准时到达点到所述第二准时到达点所需任务时间大于等于预设时间时，在所述第一准时到达点后插入加速点，基于所述加速点，构建加速数学模型
min|t
+
(v0,v
obj
,w0)+t
c
(v
obj
,w
+
)
‑
(t
sp
‑
t
st
)|
；
[0016]其中，
t
+
(v0,v
obj
,w0)
为加速耗时
、t
c
(v
obj
,w
+
)
为预设加速航段真速巡航耗时
、t
sp
为航段终止点准时到达时刻
、t
st
为航段起始点准时到达时刻；
[0017]基于所述加速数学模型，设立加速适应度数值
f
+
(x
i
(t))
＝
t
+
(v0,x
i
(t),w0)+t
c
(x
i
(t),w
+
)
‑
(t
sp
‑
t
st
)
；
[0018]其中，
f
+
(x
i
(t))
为加速适应度数值
、t
+
(v0,x
i
(t),w0)
为预设加速航段加速耗时
、t
c
(x
i
(t),w
+
)
为预设加速航段真速巡航耗时
、t
sp
为航段终止点准时到达时刻
、t
st
为航段起始点准时到达时刻；
[0019]基于所述加速数学模型，设立加速数学模型约束条件其中，
s.t.
为约束条件，
f
+
(v0,v
obj
,w0)
为加速油耗
、f
c
(v
obj
,d
c
,w
+
)
为预设加速距离等真速巡航油耗
、f
max
为飞行平台起始点携带燃油，
d
+
(v0,v
obj
,w0)
为加速距离
、d
c
为真速巡航距离
、d
为航段总距离，
v0为初始速度
、v
+obj
为加速目标速度
、v
max
为飞行平台最大速度，
w0为飞行平台开始巡航时的总重
、w
+
为飞行平台开始加速时的总重；
[0020]当所述第一准时到达点到所述第二准时到达点所需任务时间小于预设时间时，在所述第一准时到达点后插入减速点，基于所述减速点，构建减速数学模型
min|t
.
(v0,v
obj
,w0)+t
c
(v
obj
,w
.
)
‑
(t
sp
‑
t
st
)|
；其中，
t
.
(v0,v
obj
,w0)
为减速耗时
、t
c
(v
obj
,w
.
)
为预设减速航段真速巡航耗时
、t
sp
为航段终止点准时到达时刻
、t
st
航段起始点准时到达时刻；
[0021]基于所述减速数学模型，设立减速适应度数值
f
_
(x
i
(t))
＝
t
_
(v0,x
i
(t),w0)+t
c
(x
i
(t),w
.
)
‑
(t
sp
‑
t
st...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于粒子群算法的飞行航线准时到达规划方法，其特征在于，包括以下步骤：基于飞行平台性能对航线进行规划，生成预设航段，基于所述预设航段构建数学模型；基于所述数学模型，对粒子群算法进行预设，生成规划粒子群算法；基于所述规划粒子群算法计算所述数学模型，生成计划速度，基于所述计划速度，完成飞行航线准时到达的规划
。2.
如权利要求1所述的基于粒子群算法的飞行航线准时到达规划方法，其特征在于，还包括以下步骤：基于飞行平台性能对航线进行规划，生成第一准时到达点
、
第二准时到达点；所述第一准时到达点预设为规划航段结束点，所述规划航段预设为准时到达航段；所述第一准时到达点预设为所述预设航段起始点，所述第二准时到达点预设为所述预设航段结束点，所述预设航段为巡航航段
。3.
如权利要求2所述的基于粒子群算法的飞行航线准时到达规划方法，其特征在于，还包括以下步骤：当所述第一准时到达点到所述第二准时到达点所需任务时间大于等于预设时间时，在所述第一准时到达点后插入加速点，基于所述加速点，构建加速数学模型
min|t
+
(v0,v
obj
,w0)+t
c
(v
obj
,w
+
)
‑
(t
sp
‑
t
st
)|
；其中，
t
+
(v0,v
obj
,w0)
为加速耗时
、t
c
(v
obj
,w
+
)
为预设加速航段真速巡航耗时
、t
sp
为航段终止点准时到达时刻
、t
st
为航段起始点准时到达时刻；基于所述加速数学模型，设立加速适应度数值
f
+
(x
i
(t))
＝
t
+
(v0,x
i
(t),w0)+t
c
(x
i
(t),w
+
)
‑
(t
sp
‑
t
st
)
；其中，
f
+
(x
i
(t))
为加速适应度数值
、t
+
(v0,x
i
(t),w0)
为预设加速航段加速耗时
、t
c
(x
i
(t),w
+
)
为预设加速航段真速巡航耗时
、t
sp
为航段终止点准时到达时刻
、t
st
为航段起始点准时到达时刻；基于所述加速数学模型，设立加速数学模型约束条件其中，
s.t.
为约束条件，
f
+
(v0,v
obj
,w0)
为加速油耗
、f
c
(v
obj
,d
c
,w
+
)
为预设加速距离等真速巡航油耗
、f
max
为飞行平台起始点携带燃油，
d
+
(v0,v
obj
,w0)
为加速距离
、d
c
为真速巡航距离
、d
为航段总距离，
v0为初始速度
、v
+boj
为加速目标速度
、v
max
为飞行平台最大速度，
w0为飞行平台开始巡航时的总重
、w
+
为飞行平台开始加速时的总重；当所述第一准时到达点到所述第二准时到达点所需任务时间小于预设时间时，在所述第一准时到达点后插入减速点，基于所述减速点，构建减速数学模型
min|t
‑
(v0,v
obj
,w0)+t
c
(v
obj
,w
‑
)
‑
(t
sp
‑
t
st
)|
；其中，
t
‑
(v0,v
obj
,w0)
为减速耗时
、t
c
(v
obj
,w
‑
)
为预设减速航段真速巡航耗时
、t
sp
为航段终止点准时到达时刻
、t
st
航段起始点准时到达时刻；基于所述减速数学模型，设立减速适应度数值
f
‑
(x
i
(t))
＝
t
‑
(v0,x
i
(t),w0)+t
c
(x
i
(t),w...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵津垚，王子文，常林，晏迎结，孔勇，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十五研究所，
类型：发明
国别省市：