CN113805605B - 一种飞行轨迹规划方法及系统 - Google Patents

一种飞行轨迹规划方法及系统 Download PDF

Info

Publication number
CN113805605B
CN113805605B CN202111005225.2A CN202111005225A CN113805605B CN 113805605 B CN113805605 B CN 113805605B CN 202111005225 A CN202111005225 A CN 202111005225A CN 113805605 B CN113805605 B CN 113805605B
Authority
CN
China
Prior art keywords
flight
virtual
angle
guide point
virtual guide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202111005225.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113805605A (zh
Inventor
潘霏
吴敏
覃天
赵涛
董良慈
宋毫
许方佳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Designing Institute of Hubei Space Technology Academy
Original Assignee
General Designing Institute of Hubei Space Technology Academy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by General Designing Institute of Hubei Space Technology Academy filed Critical General Designing Institute of Hubei Space Technology Academy
Priority to CN202111005225.2A priority Critical patent/CN113805605B/zh
Publication of CN113805605A publication Critical patent/CN113805605A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113805605B publication Critical patent/CN113805605B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/10Simultaneous control of position or course in three dimensions
    • G05D1/101Simultaneous control of position or course in three dimensions specially adapted for aircraft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Abstract

本发明公开了一种飞行轨迹规划方法及系统,涉及飞行器轨迹规划领域,该方法包括:获取飞行初始参数;依照特定时间段的特定角度的约束,设置飞行轨迹中指定时间段的飞行角度;根据初始参数,设定一虚拟引导点,计起始坐标到虚拟引导点为第一导引段,虚拟引导点至目标坐标为第二引导段;保持飞行轨迹中的指定时间段的飞行角度不变的同时,根据预设的引导律以及飞行初始参数,计算第一导引段、第二导引段的飞行轨迹;校验虚拟轨迹,若飞行轨迹不满足预设的校验条件,则重设虚拟引导点直至飞行轨迹满足校验条件。本案能够保证单次规划就能满足精度要求,设计参数少,无需迭代,计算量小。

Description

一种飞行轨迹规划方法及系统
技术领域
本发明涉及飞行器轨迹规划领域,具体涉及一种飞行轨迹规划方法及系统。
背景技术
目前,飞行器的轨迹规划有两种典型的方式:一种是程序规划,另一种是导引规划。
程序规划是指按照任务要求,指定飞行过程中各阶段的攻角程序,进行轨迹规划。
导引规划是指采用一定的导引律,通过目标点和飞行器自身的位置等信息,实时计算需用的飞行攻角进行轨迹规划。
在面对特定时间段的指定攻角约束时,程序规划可以方便地满足特定时段的攻角要求,但由于攻角程序不包含目标点信息,属于开环规划,因此一般需要与迭代算法配合,通过多次迭代优化计算,才能规划出满足精度要求的飞行轨迹。该方法计算量大、用时长,不适合在线实时规划。
而导引规划单次规划就能保证精确地到达目标点,无需迭代,规划时间短。但导引规划的攻角参数一般由导引律自动计算生成,不能保证满足特定时段的程序攻角约束;如果强制进行程序攻角约束,容易导致导引发散而失败。
因此,亟需一种能够在特定时间段的指定攻角约束下,仍然能够快速规划飞行轨迹的方法。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷,本发明的目的在于提供一种飞行轨迹规划方法及系统,方便的实现特定的程序攻角约束,又可以按导引律精确飞向目标点,保证单次规划就能满足精度要求。
为达到以上目的,第一方面,本发明实施例提供一种飞行轨迹规划方法,其包括:
获取飞行初始参数,所述初始参数包括起始坐标、目标坐标、速度向量以及落角θ;
依照特定时间段的特定角度的约束,设置飞行轨迹中指定时间段的飞行角度;
根据所述初始参数,设定一虚拟引导点,计起始坐标到虚拟引导点为第一导引段,虚拟引导点至目标坐标为第二引导段;
保持飞行轨迹中的所述指定时间段的飞行角度不变的同时,根据预设的引导律以及飞行初始参数,计算第一导引段、第二导引段的飞行轨迹;
校验虚拟轨迹,若飞行轨迹不满足预设的校验条件,则重设虚拟引导点直至飞行轨迹满足所述校验条件。
作为一个优选的实施方案,所述根据所述初始参数,设定一虚拟引导点,包括:
预设初值Lxn
设定所述虚拟引导点与目标坐标的距离Lxn
设定虚拟引导点与距离目标连线的落角为θ。
作为一个优选的实施方案,所述根据所述初始参数,设定一虚拟引导点,包括第一算法,所述第一算法为:
Xxn=Xt-Lxn*cos|θ|;
Yxn=Yt+Lxn*sin|θ|;
Zxn=Zt
其中,(Xt,Yt,Zt)为目标坐标,(Xxn,Yxn,Zxn)为虚拟引导点坐标。
作为一个优选的实施方案,所述校验虚拟轨迹,若飞行轨迹不满足预设的校验条件,则重设虚拟引导点直至飞行轨迹满足所述校验条件,包括:
获取虚拟引导点的攻角α1以及目标坐标的攻角α2
校验α1与α2是否满足预设条件;
若飞行轨迹不满足预设的校验条件,则重设虚拟引导点直至飞行轨迹满足所述校验条件。
作为一个优选的实施方案,所述预设条件为:
1/2abs(α1)≤abs(α2)≤2/3abs(α1)。
作为一个优选的实施方案,所述重设虚拟引导点,包括:
确认虚拟引导点的攻角α1以及目标坐标的攻角α2之间的关系;
若α2偏大或α1偏小,则远离目标坐标,向上移动所述虚拟引导点;
若α2偏小或α1偏大,则靠近目标坐标,向下移动所述虚拟引导点。
作为一个优选的实施方案,所述重设虚拟引导点,包括:
如果abs(α2 i)>2/3abs(α1 i),则
L1 i+1=L1 i+[abs(α2 i)-2/3abs(α1 i)]*L0
如果1/2abs(α1 i)>abs(α2 i),则
L1 i+1=L1 i+[1/2abs(α1 i)-abs(α2 i)]*L0
其中,L1 i+1为当前虚拟引导点的坐标,L1 i为上一次虚拟引导点的坐标,α1 i为上一次虚拟引导点的攻角,α2 i为上一次目标坐标的攻角,L0为预设调整距离。
作为一个优选的实施方案,所述特定时间段的特定角度的约束有多个,则在飞行轨迹中指定多个时间段对应飞行角度。
第二方面,本发明还提供一种实施方案,一种飞行轨迹规划系统,其包括:
初始模块,用于获取飞行初始参数,所述初始参数包括起始坐标、目标坐标、速度向量以及落角θ;
限定模块,用于依照特定时间段的特定角度的约束,设置飞行轨迹中指定时间段的飞行角度;
虚拟模块,用于根据所述初始参数,设定一虚拟引导点,计起始坐标到虚拟引导点为第一导引段,虚拟引导点至目标坐标为第二引导段;
规划模块,用于保持飞行轨迹中的所述指定时间段的飞行角度不变的同时,根据预设的引导律以及飞行初始参数,计算第一导引段、第二导引段的飞行轨迹;
校验模块,用于校验虚拟轨迹,若飞行轨迹不满足预设的校验条件,则重设虚拟引导点直至飞行轨迹满足所述校验条件。
作为一个优选的实施方案,所述虚拟模块包括计算子模块,所述计算子模块用于预设初值Lxn
设定所述虚拟引导点与目标坐标的距离Lxn
设定虚拟引导点与距离目标连线的落角为θ。
与现有技术相比,本发明的优点在于:
本发明一种飞行轨迹规划方法及系统通过引入和设计虚拟导引点,解决了一般导引规划加入程序攻角约束后,计算飞行轨迹容易导致导引失败的问题,使飞行器在导引飞行的过程中,既可以方便的实现特定的程序攻角约束,又可以按导引律精确飞向目标点,保证单次规划就能满足精度要求,设计参数少,无需迭代,计算量小,比较适合在线使用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面对实施例对应的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种飞行轨迹规划方法实施例的步骤流程图;
图2为本发明一种飞行轨迹规划方法实施例的另一步骤流程图;
图3为本发明另一种飞行轨迹规划方法实施例的步骤流程图;
图4为本发明一种飞行轨迹规划方法中求解示意图之一;
图5为本发明一种飞行轨迹规划方法中求解示意图之二。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细说明。
本发明实施例提供一种飞行轨迹规划方法及系统,该方法通过结合程序规划和导引规划的导引规则,引入和设计虚拟导引点,使飞行器在导引飞行的过程中,既可以方便的实现特定的程序攻角约束,又可以按导引律精确飞向目标点,保证单次规划就能满足精度要求,设计参数少,无需迭代,计算量小。
为达到上述技术效果,本申请的总体思路如下:
获取飞行初始参数,所述初始参数包括起始坐标、目标坐标、速度向量以及落角θ;
依照特定时间段的特定角度的约束,设置飞行轨迹中指定时间段的飞行角度;
根据所述初始参数,设定一虚拟引导点,计起始坐标到虚拟引导点为第一导引段,虚拟引导点至目标坐标为第二引导段;
保持飞行轨迹中的所述指定时间段的飞行角度不变的同时,根据预设的引导律以及飞行初始参数,计算第一导引段、第二导引段的飞行轨迹;
校验虚拟轨迹,若飞行轨迹不满足预设的校验条件,则重设虚拟引导点直至飞行轨迹满足所述校验条件。
综上所述,本案提出获取两个状态,一个是初始时候的初始状态,一个是需求条件下需要达成的指定状态,然后在这两个状态之间设定一个虚拟过渡点,即虚拟引导点,分别计算初始状态到虚拟引导点的轨迹,以及虚拟引导点到指定状态的轨迹。
参见图1所示,为了更好的理解上述技术方案,下面结合具体实施方式进行详细的说明。
本发明实施例提供一种飞行轨迹规划方法,其包括:
S1获取飞行初始参数,所述初始参数包括起始坐标、目标坐标、速度向量以及落角θ;
在进行飞行轨迹规划时,一般都是含有初始的参数的。同时,由于时间的相对性,哪怕处于飞行的过程中,也可以当前的状态看做是初始状态的。因此,本案优选的首先获取飞行初始参数,将初始参数当做计算轨迹的基础之一。
优选的,本案的初始参数包括起始坐标、目标坐标、速度向量以及落角θ。在飞行中,当前坐标、目标坐标以及速度、落脚均是计算轨迹的重要参数。因此,需要进行记录。
S2依照特定时间段的特定角度的约束,设置飞行轨迹中指定时间段的飞行角度;
在飞行的过程中,在特定时间段保持特定角度,将一定程度上影响原本的轨迹,因此,也需要采集、设定飞行时,需要哪一段时间保持何种角度,并将该参数作为轨迹计算的基础。
S3根据所述初始参数,设定一虚拟引导点,计起始坐标到虚拟引导点为第一导引段,虚拟引导点至目标坐标为第二引导段;
设置虚拟引导点后,该虚拟引导点作为初始状态、预设状态的中间态,直接将计算分割为两个轨迹计算部分,一个是起始坐标到虚拟引导点的第一引导段,一个是虚拟引导点到目标坐标的第二引导段。拆分后的引导段能够保证计算能够更加简单和方便。
如图2所示,基于上述实施例,本发明还提供一个优选的实施方案,所述根据所述初始参数,设定一虚拟引导点,包括:
预设初值Lxn
设定所述虚拟引导点与目标坐标的距离Lxn
设定虚拟引导点与距离目标连线的落角为θ。
具体的,所述根据所述初始参数,设定一虚拟引导点,包括第一算法,所述第一算法为:
Xxn=Xt-Lxn*cos|θ|;
Yxn=Yt+Lxn*s in|θ|;
Zxn=Zt
其中,(Xt,Yt,Zt)为目标坐标,(Xxn,Yxn,Zxn)为虚拟引导点坐标。
通过调整Lxn,就可以使飞行轨迹规划既满足程序攻角约束,又按照导引律可靠收敛、精确到达目标点。具体而言,具有以下优点:
1)可以方便地实现程序攻角约束;
2)保持了导引规划精确满足落点精度的优点;
3)设计参数Lxn规律性好,数据需求少,完成典型状态的设计后,其它状态可插值使用,单次计算即可满足程序攻角约束和落点精度要求,无需迭代,更适宜在线使用
S4保持飞行轨迹中的所述指定时间段的飞行角度不变的同时,根据预设的引导律以及飞行初始参数,计算第一导引段、第二导引段的飞行轨迹;
通过拆分为两个简化的导引段能够更加快速简单的进行计算,
举例来说,第一引导段通过导引规划进行计算,根据导引律,通过目标点与飞行器本身位置等参数信息,单次规划就能保证精确地到达目标点,无需迭代,规划时间短。
进一步的,第二导引段通过程序规划程序规划可以方便地满足特定时段的攻角要求,但由于攻角程序不包含目标点信息,属于开环规划,正好满足虚拟引导点至第二引导段的轨迹计算。
S5校验虚拟轨迹,若飞行轨迹不满足预设的校验条件,则重设虚拟引导点直至飞行轨迹满足所述校验条件;
本案还提供一个优选的实施例,所述校验虚拟轨迹,若飞行轨迹不满足预设的校验条件,则重设虚拟引导点直至飞行轨迹满足所述校验条件,包括:
获取虚拟引导点的攻角α1以及目标坐标的攻角α2
校验α1与α2是否满足预设条件;
若飞行轨迹不满足预设的校验条件,则重设虚拟引导点直至飞行轨迹满足所述校验条件。
具体来说,所述预设条件为:
1/2abs(α1)≤abs(α2)≤2/3abs(α1)。
计算完成第一引导段和第二引导段的轨迹后,其可能存数学结果上满足求解,但是实际飞行器并不能从物理上进行实际飞行,因此,本发明进一步设置了校验,为了保证其能够依照虚拟轨迹飞行,对计算结果进行核验,若其能够满足用于核验的校验条件,则该计算得到的飞行轨迹是符合要求,且能够执行的,若不能满足预设的校验条件,那么该计算是无法进行实际飞行的,需要重新设置虚拟点,进行再次计算,直至满足校验条件。
在上述事例的基础上,本案还提供一个实施例,所述重设虚拟引导点,包括:
确认虚拟引导点的攻角α1以及目标坐标的攻角α2之间的关系;
若α2偏大或α1偏小,则远离目标坐标,向上移动所述虚拟引导点;
若α2偏小或α1偏大,则靠近目标坐标,向下移动所述虚拟引导点。
具体的,所述重设虚拟引导点,包括:
如果abs(α2 i)>2/3abs(α1 i),则
L1 i+1=L1 i+[abs(α2 i)-2/3abs(α1 i)]*L0
如果1/2abs(α1 i)>abs(α2 i),则
L1 i+1=L1 i+[1/2abs(α1 i)-abs(α2 i)]*L0
其中,L1 i+1为当前虚拟引导点的坐标,L1 i为上一次虚拟引导点的坐标,α1 i为上一次虚拟引导点的攻角,α2 i为上一次目标坐标的攻角,L0为预设调整距离。
如图2所示,基于上述步骤S1-S5,本案还提供一个一种飞行轨迹规划方法的实施例,具体包括以下步骤
T1:给定飞行器初始条件。
飞行器初始条件包括:在地面坐标系的位置分量(X0、Y0、Z0)和速度分量(Vx0、Vy0、Vz0)。
T2:给定目标点数据。
目标点数据包括:目标点在地面坐标系的位置分量(XT、YT、ZT)、落角θT
T3:给定程序攻角约束。
程序攻角约束由飞行轨迹规划任务给出,一般为特定时间段的定值攻角,可表示为t∈[t1,t2],即在t1~t2时间段攻角为定值/>
T4:给定Lxn的初值。Lxn的初值一般设计为较小值,比如Lxn=1000m。
T5:计算虚拟导引点在地面坐标系的坐标分量Xxn、Yxn、Zxn,公式为:
Xxn=XT-Lxn*sin|θT|
Yxn=YT+Lxn*cos|θT|
Zxn=ZT
T6:计算虚拟导引段。
将虚拟导引点坐标代入选用的导引律,进行导引量计算,进行飞行轨迹数值积分计算,求得虚拟导引段轨迹。记录虚拟导引段结束时刻的攻角αxn
T7:计算末导引段。
将目标点坐标代入导引律,进行导引量计算,进行飞行轨迹数值积分计算,求得末导引段轨迹。记录末导引段开始时刻的攻角αmzd
T8:判断αmzd是否满足要求。
一般要求αmzd和αxn同号,且
如果αmzd满足以上要求,则进入第9步;否则,修正Lxn,然后返回到第5步。修正表达式如下:
如果
如果
其中,Lxn i为当前使用的虚拟点距离(单位为米),αxn i为当前计算得到的虚拟导引段结束时刻的攻角(单位为度),αmzd i为当前计算得到的末导引段开始时刻的攻角(单位为度);Lxn i+1为下一步计算中需要的虚拟点距离(单位为米)。
T9:末导引段开始时刻的攻角满足要求,飞行轨迹规划结束,输出轨迹数据。
具体的,本发明设定初始条件为:飞行器初始位置X0=43000m、Y0=13300m、Z0=0m,初始速度分量Vx0=1200m/s、Vy0=450m/s、Vz0=0m/s;目标点为XT=80000m、YT=4100m、ZT=0m、落角θT=75°;
进一步设定,程序攻角约束为:α(t)=-6°,t∈[97s,98s]。
设计变量初值:Lxn=1000m。
采用本发明的设计方法,设计结果如下:
Lxn αxn αmzd
4330m -6° -3.58°
飞行轨迹和攻角曲线如图3、4所示。
还需要指出的是,本发明不限于设定一个虚拟引导点,其可以设定n个虚拟引导点,该n为大于0的整数。
进一步的,针对上述n个虚拟引导点,可以以初始飞行点为起点,设定飞行器飞行至各个虚拟引导点并最终实现约束时间段的约束条件为不同的引导段,并分别计算这些引导段,直至能够达成约束条件。
基于同一发明构思,本申请提供一种飞行轨迹规划系统的实施例,其具体实施方式如下,其包括:
初始模块,用于获取飞行初始参数,所述初始参数包括起始坐标、目标坐标、速度向量以及落角θ;
限定模块,用于依照特定时间段的特定角度的约束,设置飞行轨迹中指定时间段的飞行角度;
虚拟模块,用于根据所述初始参数,设定一虚拟引导点,计起始坐标到虚拟引导点为第一导引段,虚拟引导点至目标坐标为第二引导段;
规划模块,用于保持飞行轨迹中的所述指定时间段的飞行角度不变的同时,根据预设的引导律以及飞行初始参数,计算第一导引段、第二导引段的飞行轨迹;
校验模块,用于校验虚拟轨迹,若飞行轨迹不满足预设的校验条件,则重设虚拟引导点直至飞行轨迹满足所述校验条件。
作为一个优选的实施例,虚拟模块包括计算子模块,所述计算子模块用于预设初值Lxn
设定所述虚拟引导点与目标坐标的距离Lxn
设定虚拟引导点与距离目标连线的落角为θ。
前述方法实施例中的各种变化方式和具体实例同样适用于本实施例的系统,通过前述方法的详细描述,本领域技术人员可以清楚的知道本实施例中系统的实施方法,所以为了说明书的简洁,在此不再详述。
本发明实施例还包括一种计算机可读存储介质,可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是但不限于:电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件,或者任意以上的组合。还可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码,所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言,诸如Java、Smal l talk、C++,还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中,远程计算机可以通过任意种类的网络,包括局域网(LAN)或广域网(WAN),连接到用户计算机,或者,可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
本发明实施例还提供一种电子设备,包括存储器和处理器,存储器上储存有在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现第一实施例中的所有方法步骤或部分方法步骤。
所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块,所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块,以及调用存储在存储器内的数据,实现所述计算机装置的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等;存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、视频数据等)等。此外,存储器可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如硬盘、内存、插接式硬盘,智能存储卡(Smart Media Card,SMC),安全数字(Secure Digital,SD)卡,闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
总体来说,本发明方法通过引入虚拟导引点,将导引过程分段,融合了程序规划和导引规划的优点,解决了导引规划中加入程序攻角约束时存在的问题,具有很好的适应性。
本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (4)

1.一种飞行轨迹规划方法,其特征在于,其包括:
获取飞行初始参数,所述初始参数包括起始坐标、目标坐标、速度向量以及落角θ;
依照特定时间段的特定角度的约束,设置飞行轨迹中指定时间段的飞行角度;
根据所述初始参数,设定一虚拟引导点,计起始坐标到虚拟引导点为第一导引段,虚拟引导点至目标坐标为第二引导段;
保持飞行轨迹中的所述指定时间段的飞行角度不变的同时,根据预设的引导律以及飞行初始参数,计算第一导引段、第二导引段的飞行轨迹;
校验虚拟轨迹,若飞行轨迹不满足预设的校验条件,则重设虚拟引导点直至飞行轨迹满足所述校验条件;
所述根据所述初始参数,设定一虚拟引导点,包括:
预设初值Lxn
设定所述虚拟引导点与目标坐标的距离Lxn
设定虚拟引导点与距离目标连线的落角为θ;
所述根据所述初始参数,设定一虚拟引导点,包括第一算法,所述第一算法为:
Xxn=Xt-Lxn*cos|θ|;
Yxn=Yt+Lxn*sin|θ|;
Zxn=Zt
其中,(Xt,Yt,Zt)为目标坐标,(Xxn,Yxn,Zxn)为虚拟引导点坐标;
所述校验虚拟轨迹,若飞行轨迹不满足预设的校验条件,则重设虚拟引导点直至飞行轨迹满足所述校验条件,包括:
获取虚拟引导点的攻角α1以及目标坐标的攻角α2
校验α1与α2是否满足预设条件;所述预设条件为:½ abs(α1)≤abs(α2)≤⅔ abs(α1);
若飞行轨迹不满足预设的校验条件,则重设虚拟引导点直至飞行轨迹满足所述校验条件;
所述重设虚拟引导点,包括:
确认虚拟引导点的攻角α1以及目标坐标的攻角α2之间的关系;
若α2偏大或α1偏小,则远离目标坐标,向上移动所述虚拟引导点;
若α2偏小或α1偏大,则靠近目标坐标,向下移动所述虚拟引导点;
所述重设虚拟引导点,包括:
如果abs(α2 i)> ⅔ abs(α1 i),则
L1 i+1=L1 i+[abs(α2 i)-⅔ abs(α1 i)]*L0
如果½ abs(α1 i)> abs(α2 i),则
L1 i+1=L1 i+[½ abs(α1 i)- abs(α2 i)]*L0
其中,L1 i+1为当前虚拟引导点的坐标,L1 i为上一次虚拟引导点的坐标,α1 i为上一次虚拟引导点的攻角,α2 i为上一次目标坐标的攻角,L0为预设调整距离。
2.如权利要求1所述的一种飞行轨迹规划方法,其特征在于:
所述特定时间段的特定角度的约束有多个,则在飞行轨迹中指定多个时间段对应飞行角度。
3.一种飞行轨迹规划系统,使用权利要求1所述的一种飞行轨迹规划方法,其特征在于,其包括:
初始模块,用于获取飞行初始参数,所述初始参数包括起始坐标、目标坐标、速度向量以及落角θ;
限定模块,用于依照特定时间段的特定角度的约束,设置飞行轨迹中指定时间段的飞行角度;
虚拟模块,用于根据所述初始参数,设定一虚拟引导点,计起始坐标到虚拟引导点为第一导引段,虚拟引导点至目标坐标为第二引导段;
规划模块,用于保持飞行轨迹中的所述指定时间段的飞行角度不变的同时,根据预设的引导律以及飞行初始参数,计算第一导引段、第二导引段的飞行轨迹;
校验模块,用于校验虚拟轨迹,若飞行轨迹不满足预设的校验条件,则重设虚拟引导点直至飞行轨迹满足所述校验条件。
4.如权利要求3所述的一种飞行轨迹规划系统,其特征在于,所述虚拟模块包括计算子模块,所述计算子模块用于预设初值Lxn
设定所述虚拟引导点与目标坐标的距离Lxn
设定虚拟引导点与距离目标连线的落角为θ。
CN202111005225.2A 2021-08-30 2021-08-30 一种飞行轨迹规划方法及系统 Active CN113805605B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111005225.2A CN113805605B (zh) 2021-08-30 2021-08-30 一种飞行轨迹规划方法及系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111005225.2A CN113805605B (zh) 2021-08-30 2021-08-30 一种飞行轨迹规划方法及系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113805605A CN113805605A (zh) 2021-12-17
CN113805605B true CN113805605B (zh) 2023-08-01

Family

ID=78894384

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111005225.2A Active CN113805605B (zh) 2021-08-30 2021-08-30 一种飞行轨迹规划方法及系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113805605B (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103245257A (zh) * 2013-04-11 2013-08-14 北京航空航天大学 基于Bezier曲线的多约束飞行器导引方法
CN107132765A (zh) * 2017-06-01 2017-09-05 烟台南山学院 一种基于轨迹规划的攻击角度与攻击时间控制方法
CN109871032A (zh) * 2019-03-04 2019-06-11 中科院成都信息技术股份有限公司 一种基于模型预测控制的多无人机编队协同控制方法
CN111240360A (zh) * 2020-01-19 2020-06-05 西北工业大学 用于导引飞行装置跟踪目标的方法、计算机系统和介质
CN111580556A (zh) * 2020-05-22 2020-08-25 中国人民解放军国防科技大学 一种时空约束下多无人机协同路径规划与制导方法
CN111912295A (zh) * 2020-06-22 2020-11-10 中国人民解放军63850部队 一种弹道落点预测系统

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2968441B1 (fr) * 2010-12-07 2012-12-28 Airbus Operations Sas Procede et dispositif pour construire une trajectoire de vol optimale destinee a etre suivie par un aeronef.

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103245257A (zh) * 2013-04-11 2013-08-14 北京航空航天大学 基于Bezier曲线的多约束飞行器导引方法
CN107132765A (zh) * 2017-06-01 2017-09-05 烟台南山学院 一种基于轨迹规划的攻击角度与攻击时间控制方法
CN109871032A (zh) * 2019-03-04 2019-06-11 中科院成都信息技术股份有限公司 一种基于模型预测控制的多无人机编队协同控制方法
CN111240360A (zh) * 2020-01-19 2020-06-05 西北工业大学 用于导引飞行装置跟踪目标的方法、计算机系统和介质
CN111580556A (zh) * 2020-05-22 2020-08-25 中国人民解放军国防科技大学 一种时空约束下多无人机协同路径规划与制导方法
CN111912295A (zh) * 2020-06-22 2020-11-10 中国人民解放军63850部队 一种弹道落点预测系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
高超声速飞行器再入多段导引方法研究;刘冠南;周浩;陈万春;;飞行力学(第04期);全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN113805605A (zh) 2021-12-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9344750B2 (en) Method and system for scheduling commercial advertisement
US10657225B2 (en) Providing blockchain-based subscription-as-a-service management
CN109445941B (zh) 配置处理器性能的方法、装置、终端及存储介质
CN108924250A (zh) 基于区块链的业务请求处理方法、装置和计算机设备
CN103544245B (zh) 一种排行榜生成方法及服务器
WO2021212661A1 (zh) 运行系统构建方法、装置、电子设备及存储介质
WO2024099109A1 (zh) 一种联邦学习模型训练方法、装置、设备及存储介质
CN104574433A (zh) 对象跟踪方法和设备、跟踪特征选择方法
CN107844058A (zh) 一种运动曲线离散动态规划方法
CN109782806A (zh) 一种无人机室内路径跟踪方法及装置
CN110414582A (zh) 一种模型训练方法、装置、计算设备及存储介质
CN113805605B (zh) 一种飞行轨迹规划方法及系统
CN106445418A (zh) 一种固态硬盘中读写服务自适应的方法和装置
CN108768743A (zh) 一种用户识别方法、装置及服务器
CN109669199B (zh) 一种定位方法、终端和计算机和存储介质
CN113298445A (zh) 一种模型训练和调度无人设备的方法及装置
CN107066564B (zh) 一种基于安卓列表的数据处理方法及装置
US20210063582A1 (en) Apparatus and method of selecting airborne position reference node
CN111145866B (zh) 一种剂量确定方法、装置、计算机设备及存储介质
CN111105268B (zh) 广告投放成本调节方法、装置及存储介质、电子设备
CN106658183B (zh) 弹出视频登陆对话框的方法及装置
KR20220072379A (ko) 블록체인 기반 저작물 관리 방법 및 시스템
US20170123501A1 (en) Gesture control device and method
CN111951808A (zh) 语音交互方法、装置、终端设备及介质
CN110320800A (zh) 控制系统补偿方法、装置、介质及智能设备

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant