改進麻雀搜索算法的飛行器航跡規劃

雷 剛, 李云舒, 張宏強, 羅 煒, 賴燦輝

(1.火箭軍工程大學,西安 710000; 2.火箭軍裝備部某軍代室,武漢 430000)

0 引言

飛行器航跡規劃是考慮飛行器狀態約束和環境約束條件下,為完成飛行任務而設計的飛行軌跡。從20世紀70～80年代開始,許多學者對航跡規劃問題進行了探索,根據規劃層次不同,可分為離線航跡規劃和在線航跡規劃。在離線航跡規劃中,環境約束是已知或者部分已知,需要對飛行環境中固定的障礙物、禁飛區等進行規避。為了使飛行器與規劃系統實現精確的交互,往往通過規劃航跡節點[1]來實現。而一個航跡節點通常包括當前的位置坐標、俯仰角、滾動角以及偏航角[2],可將航跡規劃問題轉化成一個多目標節點優化選擇問題。當不考慮其他條件約束或者飛行環境已知時,初始點到目標點的航跡優化似乎并不復雜,但是在實際的航跡規劃過程中,往往需要考慮當前環境下的很多不確定性因素,比如移動雷達車的監測、強對流天氣的影響等。這時往往不能按照之前的航跡點進行飛行,需要優先保證飛行器的安全性,在安全的條件下完成剩余的航程。

當前對于航跡規劃的研究過程中,常用的有兩類規劃算法,一類是傳統航跡規劃算法[3],另一類是群智能優化算法[4]。在傳統航跡規劃算法中,王殿君等利用Dijkstra算法[5]和A*[6]算法基于多叉樹理論,以起點作為根節點,采用節點回溯的方式,向目標點探尋最優路徑,但是由于搜索算法會隨著搜索維度……