基于数字地图预处理的飞行器航迹规划

针对飞行器在低空复杂空域下航迹的规划,研究了地形条件以及地表威胁对飞行器飞行的影响。通过对数字地图以及静态威胁的分析,探究了数字地图的处理方法,并用埃尔米特插值函数进一步对地图进行平滑处理,减少最优航迹的搜索范围。通过设计地形跟随、地形回避以及威胁躲避的方法,保障了飞行器的安全。深入分析粒子群算法,在飞行器执行任务前实现对三维航迹的规划。通过仿真,展示了地图处理前后的区别,实现了三维最优航迹的离线规划。     

地形特征匹配辅助导航方法研究

对传统的地形轮廓匹配辅助导航算法进行了如下改进：首先在景象匹配的基础上对飞行区域作出预测,其次利用实测高程度列和预测高程序列匹配,对飞行器进行实时定位和下一时刻的航迹预测;最后利用递堆和缩小匹配网格搜索范围等手段减少计算量。该方法提高了地形轮廓匹配的实时性和精度,增加了飞行器超低空飞行的可靠性和机动性。     

“复杂空域环境下多飞行器协同机动理论与方法”2013年度报告

在多飞行器航迹动态协同规划方法方面,已经初步完成飞行器自主控制与机动调控飞行演示系统和微型无人旋翼飞行器(直升机、四旋翼)的实验平台。在环境和飞行轨迹给定的条件下,该系统可以演示多飞行器的航迹规划效果。在此基础上提出了一些约束条件下多飞行器航迹动态协同规划方法,以满足低空复杂飞行的需求     

基于分形的地形分类技术及其在导航中的应用

将ｆＢｍ模型引入地形分析中,通过ｆＢｍ模型的参数Ｈ和σ来描述地形的复杂度和起伏程度,以此特征来实现对地形的分类．仿真实验证实了在地形辅助导航中,以Ｈ和σ作为地形的特征参数,可以区别不同种类地形对地形辅助导航的影响,为航迹规划和飞行走廊地形的选取提供了依据和准则     

基于分形的地形分类技术及其在导航中的应用

将ｆＢｍ模型引入地形分析中，通过ｆＢｍ模型的参数Ｈ和σ来描述地形的复杂度和起伏程度，以此特征来实现对地形的分类，仿真实验证实了在地形辅助导航中，以Ｈ和σ作为地形的特征参数，可以区别不同种类地形对地形辅助导航的影响，为航迹规划和飞行走廊地形的选取提供了依据和准则。     

遗传算法在航迹优化中的应用研究

提出一种基于遗传算法的航迹优化方法．主要是用遗传算法设计优化了一类巡航导弹航线．在此过程中根据所设计航迹要满足避开地空导弹、高炮、歼击机群、电磁脉冲等火力单元和地形地物障碍，并且满足航迹路径长度短、耗油量少等约束条件，对航迹优化提出了一种算法和一个航迹规划代价评判模型．建立了一个基于VC^＋＋和MATLAB软件平台开发的巡航弹航迹优化仿真软件．经仿真实验证明该方法典型性强，处理的信息量小，实时性也较好，具有一定的理论和使用价值．     

多旋翼无人机低空航迹规划问题

无人机航迹规划是确保飞行安全高效的重要因素,针对使用二维地图进行航迹规划飞行存在航点精度差、飞机姿态不稳定等问题,通过对多旋翼无人机飞行状态特性分析,讨论了一种利用倾斜摄影三维模型进行复杂地域航迹规划的新方法,并采用实装飞行的方式进行验证,结果表明该方法对在地形复杂地区航迹规划具有较好实用价值.     

无人飞行器延时航迹规划方法

编队飞行中无人飞行器由于战场态势改变等原因常常需要延迟打击目标。在定高飞行模式下,提出了基于分层规划的延时航迹规划方法,首先基于最小风险值选择最佳延时机动区域,然后采用基于解析法的延时航迹规划算法,生成满足延迟时间和飞行约束条件要求的延时机动航迹。通过分析计算各个航迹段附近区域的风险值,确定了无人飞行器延时机动的安全飞行区域;基于解析法提出徘徊延时航迹的规划算法,并用该算法生成满足飞抵时间延迟量要求的延时航迹。仿真结果显示,徘徊延时航迹规划算法能够高效准确地规划出需要的延时航迹,规划总时间在规定的时间范围内,较好地满足了无人飞行器需要延时飞行的时间要求。     

人工免疫算法路径规划在林火救援中的应用

为解决复杂环境下双机林火救援路径规划问题,提出用人工免疫算法规划三维飞行航迹。借鉴人工免疫算法规划机器人路径的方法,通过考虑飞机飞行特性和双机路径规划的要求,为双机异地出发同时到达规划出三维飞行路线,并对算法的主要影响因素进行了分析和估计,获得规划航迹的最优参数,用于设计安全高效的飞行航迹。研究结果表明,该方法能规划出复杂环境下双机飞行航迹,利用参数优化后的人工免疫算法不但能快速有效地规划三维航迹,而且丰富了航迹规划方法研究。     

一种基于遗传算法的航迹优化方法

目的设计优化一类巡航导弹航迹,且航迹满足避开地空导弹、高炮、歼击机群、电磁脉冲等火力单元和地形地物障碍,并且满足航迹路径长度短、耗油量少等约束条件。方法利用遗传算法进行优化,对遗传算法的交叉操作进行改进。结果提出了一种巡航导弹航迹优化算法和一个航迹规划代价评判模型。结论经仿真实验证明该方法典型性强,处理的信息量小,实时性也较好, 具有一定的理论和使用价值。     

移动机器人室外环境分级地形分类与参数估计

对于具有一定越障能力的移动机器人,环境可通过性判别经常作为地形分类与地形参数估计的重要目标.针对室外地形复杂程度的差异,提出一种分级的地形分类与几何建模方法,为移动机器人的场景识别与运动规划提供参考.基于分层高程地图的地形表示方法,可实现对平坦路面上的可通行区域与障碍区域的快速判别.通过点云模糊分类,可有效校正高程地图在复杂地形状况下对机器人可通过性的误判.在此基础上,根据不同的地形属性将点云数据矩阵分割为地形片段序列,并根据片段间的拓扑关系判别其所代表的语义地形结构.采用区域生长法划分典型地形结构并估计其几何参数,从而实现室外典型地形建模以及机器人的越障辅助.实验结果验证了该方法的有效性和实用性.     

均匀设计用于地形特征与匹配性能关系的研究

分析地形特征因素与地形匹配性能的理论关系,并进行大量实验,用多元二次回归模型分析实验结果,得到其实际关系．实验中采用均匀设计法,构造U28（286）表,设计实验参数,挑选实验对象,从而减少了实验次数．实验所得的实际关系与理论分析结果相吻合．     

大地形数据存储和调度方法研究

以多通道图形输出地形漫游系统项目为依托,本文对地形数据的分块存储和动态调度策略进行了研究,设计出一套合理的地形数据组织和调度方案,缩短了场景的初始化时间,提高了绘制的帧率,实现了大规模三维地形漫游系统显示的平滑和连续。     

SOTER数据库的特点及其应用

ＳＯＴＥＲ全称土壤－地体数字化数据库。其基本思想：利用现代信息技术，通过对制图区域内土地类型的系统辨识，建立一个包括数字化地图单元及其相应属性的土壤－地体数字化数据库，较之其它类型土壤数据库。ＳＯＴＥＲ具有单元属性均一、数据结构完善、信息编码及采集标准统一、信息量丰富等特点，在土地资源的利用和管理中具有的极及广泛的用途，文章着重就ＳＯＴＥＲ数据库建立基本思想、特点及其应用前景进行了深入的分析。     

基于四叉树结构的大规模地形生成算法

为了获得更好的三维可视化效果,在对大规模地形模型的实时生成和简化进行了研究和分析的基础上,提出了一种基于四叉树结构的大规模地形生成算法,实现了基于四叉树结构的地形模型的连续多分辨率渲染;该算法包括一种新的保持地形特征的地形简化方法和一种简单高效的裂缝消除方法.实验结果表明,该算法能够实现大规模地形的实时可视化.     

DEM快速构建及地形裁剪算法的研究

提出了一种快速构建DEM的算法。它先产生一个包含插值点在内的内插三角形，然后利用此三角形来内插插值点高程；为提高算法对复杂地形的适应能力，利用离散点及地性线对地形进行描述，并保证生成的三角形不跨越地性线。其次，提出了一种基于DEM的对三维地面进行裁剪的分治方法，该方法利用DEM数据生成一个规则的三角网并将裁剪边界插入到三角网中重新构建三角网，通过删除裁剪边界内的三角形来达到对地形裁剪的目的。     

抛物方程中处理不规则地形的混合算法

首先应用抛物方程并结合分段线性平移变换法预测了不同倾斜角的三角形地形条件下的电波传播特性,其计算结果表明平移变换法在倾斜度较大时产生较大误差。对此提出了分段线性平移变换法与地形屏蔽法相结合的方法,基于此混合方法预测了复杂地形下的电波传播特性;并利用射线跟踪法验证了此方法的可行性。该地形混合方法综合了分段线性平移变换法和地形屏蔽法的优势,在保证计算精度的同时拓宽了复杂地形建模的适用范围。     

基于Multigen Creator的三维地形应用实现

结合三维建模软件MultiGen Creator2.6的地形数据库模块,分析了三维地形生成的方法和技术.以航天发射场的地形为研究区域,根据航天发射场建模要求较高的实时性、精确性和真实感的特点,分别提出了新的地形源数据（栅格地图）转换方法,总结出了利用等高线带贴纹理的方法,并提出了Polymesh/Irregular Mesh（多边形网格/不规格网格）算法与采样型网格简化算法结合的方法.在此基础上,形成了一套行之有效的三维地形生成应用方案,成功建立了视觉效果较好的三维地形,已应用于航天发射场的三维模拟系统中.     

地形可视化算法研究

近年来,随着计算机硬件性能的不断提高和相关算法的研究,地形可视化在三维游戏、飞行模拟训练、战场环境仿真、地理信息系统、虚拟现实等领域得到了广泛的应用。本文主要从构建地形网格、简化地形网格、计算对象空间误差和屏幕空间误差、视域剔除的实现等方面对地形可视化算法进行了深入的研究。最后总结并分析了地形可视化算法今后的研究重点。     

一种基于DEM数据的可视化数字地形绘制

给出数字高程模型(DEM)数据的存储格式,研究如何有效地读取DEM数据,并把它转化为可以被OpenGL图形库所读取的数据格式的方法.在此基础上,研究绘制三维地形涉及到的问题及其绘制原理,给出了利用OpenGL图形库进行地形绘制的简单易行的实现方法,并给出实例.最后,讨论了现存的几种地形简化方法,为解决基于DEM数据的地形实时、快速绘制打下了基础.