无人机任务规划系统.pdf

无人机任务规划系统目前国内无人机任务规划技术综述高雨青1王国宏2曾安里3戴伟41．1国内无人机技术研究领域1．2无人机任务规划概念1．3无人机任务规划有关术语(1广州慧海电子科技有限公司北京分公司；2空军装备研究院雷达与对抗研究所；3中科院自动化所军工部；4国际关系学院特战指挥系)摘要随着航模时代进入无人机时代，对无人机任务规划系统的迫切需求日益增长。结合无人机三类主要任务(侦察、干扰、攻击)和无人机战术编队以及与航空兵战术协同，根据具体应用领域．需要提高规划效率与精确性：通过研究国内外无人机规划系统．结合大地形建模与高精度GPs／1NS融合姿态测量飞控系统，在通信与雷达电磁波仿真环境基础上、形成在三维正射影像上完成任务规划系统，并通过压航线的纵剖面、横剖面分析，经评估模型算法评估经验值，实现无人机任务规划方案的寻优解；提交一套实用无人机任务系统(舍评估优化)。关键词无人机任务规划复杂地形电磁波仿真规划评估1无人机可广泛完成军、民应用领域的多种任务，目前已经成为各发达国家必争的战略技术高地。确保无人机在复杂环境中有效．可靠地执行任务的关键技术之一是无人机的控制、决策与管理技术．这些同时是无人机任务规划时效性、精确性、可靠件的基础。目fiif国内无人机任务规划技术研究领域涉及无人机任务规划技术发展现状与趋势、多机编队任务规划协同控制与管理技术、无人机飞行任务控制系统体系结构、高／中空长航时无人机飞行管理与控制技术、无人侦察机测控与数据链技术、微型无人机任务规划控制技术、无人机再规划自主控制技术、无人机系统任务控制站技术、无人机制导／导航与控制技术、无人机先进任务载荷技术、无人机任务厂毪行规划与重规划技术、临近空间高动态无人飞行器组合控制技术、无人机自主起飞与着陆技术以及其他相关技术等领域的研究；从应用层次上细分，无人侦察机任务规划主要有战术无人侦察机、战役无人侦察机、战役无人侦察机。从具体使用层次上分，攻击型无人机任务规划主要用于反辐射无人机。(1)无人机任务规划：也称无人作战飞机航迹规划，是指是根据地图测绘系统和卫星侦察系统提供的战区地图资料、敌方防空系统部署情况以及无人作战飞机的飞行性能参数，为无人作战飞机规划出一条或多条安全系数最大，突防概率最高，飞行线路或飞行时间最短的飞行路线，该模块的输出为从初始点到目标点的一系列的航路点，无人作战飞机依次飞过航路点序列，完成从起点到终点的飞行任务。(2)无人机任务规划与评估：利用仿真平台、实现复杂不规则区域、三维地景上的敌我态势的情报数据的动态显示，并依据情报侦察数据和武器装备参数模型，在三维态势上通过算法生成雷达、地导、高炮等地面防空威胁范围、为无人机与航空兵协同作战的任务规划，提供评估与优先方案；提供各种三维战场环境的威力或威胁范围如火控与制导雷达与武器的作战有效范围、雷达通信组网的区域组网合并、求交求并、单元火力失效后的组网的分离及横剖面、纵向切片操作与显示功能。涉及武器作战单元的实际作用范围的三维空间的威力表现算法，地形DEM遮挡计算、兵力部署逻辑合理性检查计算、地形建模、地物建模、碰撞检测、粒子效果、无人作战飞机是在三维环境中运行的维数的增加使得规划的复杂度可视复杂算法等。(1)区域：指数学上的三维封闭区域。该区域可为不规则区域，如类似气囊外形的封闭曲面。(2)实体：由小区域组合而成的较大区域，在宏观上有共同的运动特征。如由几栋楼房组成的居民小区。(3)应用场景：控制实体和区域在三维地景上按用户指定的方式变化而构成的场景，类似汽车在城市道路上运动。(4)RS：遥感测量技术。对于大地测量领域，根据测量手段分为卫星遥感和航空遥感。(5)础)BMS：关系型数据库管理系统。是海量信息管理技术，是数据挖掘、数据仓库的前提条件，提供海量数据稳定、高效地存储和访问。(6)空间GIS：结合GIS、RS和RDBMS等多领域技术对海量超大规模地理信息进行三维整合和管理，并提供一系列虚拟现实的可视化及测量、显示、标绘等应用支撑的平台环境。(7)图素：图形元素的简称，在地理信息系统中对城市、地标等点信息；河流、公路、铁路等线信息和区域信息的统称。(8)三维场景：本系统根据任务需要，从多种途径提取生成的供三维模拟显示地形、地貌数据。本系统采用的是卫星遥感途径获得的场景影像数据和大比例尺GIS数据通过运算生成的数字高程数据。(9)目标：系统中二三维背景下关注的各移动对象，如，飞机、导弹和地面车辆等。目标有各自的显示属性、运动属性和业务属性。(10)目标显示属性：通过3DMAX等专用软件制作的、有表面材质贴图、可以带有动画性质的三维立体模型属性。·609·

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