JPH0317500A - Flying route set device of flying object - Google Patents

Flying route set device of flying object

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JPH0317500A
JPH0317500A JP1152925A JP15292589A JPH0317500A JP H0317500 A JPH0317500 A JP H0317500A JP 1152925 A JP1152925 A JP 1152925A JP 15292589 A JP15292589 A JP 15292589A JP H0317500 A JPH0317500 A JP H0317500A
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JP
Japan
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route
cost
map
flying
local
Prior art date
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Pending
Application number
JP1152925A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Izumi Ishii
泉 石井
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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 Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication of JPH0317500A publication Critical patent/JPH0317500A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain an ascending route set device to which the method of artificial intelligence is applied by allowing a local route set part between intermediate points to set a flying route based on a cost map of a local route. CONSTITUTION:A cost assignment part 1 of a map is allowed to perform a cost assignment of the map with the use of a production system. A setting part 2 is allowed to reason a global flying route for minimizing a cost based on a cost map of an initial value and a target value. A setting part 3 of the intermediate point is allowed to reason the intermediate point for setting the local flying route to the global flying route. A local route set part 4 between the intermediate points is allowed to set the flying route based on the cost map of the local route. In other words, configuration of the ground is divided into grids in order to select an optimum flying route of a flying object to assign a cost in each grid to apply the method of artificial intelligence to its cost assignment and route selection so as to realize a concise and efficient system in order to select a route for reducing the cost.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野コ 本発明は地上の目標に向けて地上から発射される誘導飛
しょう体の飛しょう経路の設定装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a flight path setting device for a guided flying vehicle launched from the ground toward a target on the ground.

[従来の技術] 従来は、人間が手でコンピュータに飛しょう経路を人力
していた。
[Conventional technology] In the past, humans manually determined flight routes to computers.

[発明が解決しようとする課題] 地上の目標に向けて地上から発射される誘導飛しょう体
は、目標からの披発見率を低くするために発射点から目
標までの連続的低高度飛昇が要求される。そのため、地
形に応じた細かい飛昇経路を飛しょう体に指示する必要
がある。飛昇経路の設定は、地形だけでなく、その他の
条件にも左右され複雑な問題である。
[Problem to be solved by the invention] Guided flying vehicles launched from the ground toward targets on the ground are required to fly continuously at low altitudes from the launch point to the target in order to reduce the detection rate from the target. be done. Therefore, it is necessary to instruct the flying object on a detailed flight path that is appropriate for the terrain. Setting a flight path is a complex problem that depends not only on the terrain but also on other conditions.

本発明は、このような複雑な問題を解くのに適した人工
知能の手法を応用した飛昇経路設定装置を提供すること
を目的とする。
An object of the present invention is to provide a flight path setting device that applies artificial intelligence techniques suitable for solving such complex problems.

[課題を解決するための手段コ 本発明に係る飛しょう体の飛しょう経路設定装置はマッ
プのコストアサイメント部1とグローバルな経路の設定
部2と中間点の設定部3と中間点間のローカルな経路設
定部4からなる飛しょう経路設定装置において、前記マ
ップのコストアサイメント部1はプロダクションシステ
ムを用いてマップのコスト割当てを行い、前記グローバ
ルな経路の設定部2は、A8法により、初期値と目標値
とコストマップに基づきコストを最小にする、グローバ
ルな飛しょう経路を推論し、前記中間点の設定部3は、
プロダクションシステムを用いてグローバルな飛しよう
経路に対してローカルな飛しょう経路を設定するための
中間点を推論し、前記中間点間のローカルな経路設定部
4はA″法によりローカルな経路のコストマップに基づ
き飛しよう経路を設定することを特徴とする。
[Means for Solving the Problems] The flying route setting device for a flying object according to the present invention includes a map cost assignment section 1, a global route setting section 2, an intermediate point setting section 3, and an intermediate point between intermediate points. In the flight route setting device including a local route setting unit 4, the map cost assignment unit 1 uses a production system to allocate the cost of the map, and the global route setting unit 2 uses the A8 method to allocate the cost of the map. The intermediate point setting unit 3 infers a global flight route that minimizes the cost based on the initial value, target value, and cost map, and
The production system is used to infer intermediate points for setting a local flight route for the global flight route, and the local route setting unit 4 between the intermediate points calculates the cost of the local route using the A'' method. The feature is that the flight route is set based on the map.

すなわち、本発明装置は飛しよう体の最適な飛昇経路を
選択するために地形をグリッドに区切り、各グリッドに
コスト(各グリッドを通過するための難易度を示すもの
)をアサイン(割当て)し、コスト最少になるような経
路を選択するために、そのコストアサイン也(割当て)
と経路選択にそれぞれ人工知能の手法を適用することに
より従来のアルゴリズミックなプログラミングに比べ簡
潔で効率のよいシステムを実現する。
That is, the device of the present invention divides the terrain into grids in order to select the optimal flight path for the flying object, assigns a cost (indicating the difficulty level of passing through each grid) to each grid, and In order to select the route that minimizes the cost, we need to assign its cost.
By applying artificial intelligence techniques to both the algorithm and route selection, we are able to create a system that is simpler and more efficient than traditional algorithmic programming.

[作用] (1)プロダクションシステム プロダクションシステムは、次のような働きをしている
[Function] (1) Production system The production system functions as follows.

a)グローバルマップのコストアサイメント(各メッシ
ュの通り易さの尺度を決める)をする。
a) Make a cost assignment for the global map (determine the measure of passability of each mesh).

b)中間点の設定(グローバルパスの中に中間点を設定
)をする。
b) Set the intermediate point (set the intermediate point in the global path).

(2)A” A”は次のような働きをしている。(2) A” A" functions as follows.

a)コストアサイメントされたグローバルマップについ
て最適(コストミニマム)なグローバルバスを与える。
a) Give the optimal (minimum cost) global bus for the cost-assigned global map.

b)与えられた中間点間のローカルなバスを与える。b) Give a local bus between given waypoints.

[実施例コ 本発明を第1図〜第5図に示す。[Example code] The invention is illustrated in FIGS. 1-5.

第1図は本発明装置の実施例のブロック線図を示す。FIG. 1 shows a block diagram of an embodiment of the device according to the invention.

第1図において、マップのコストアサイメント部1のプ
ロダクションシステムは、人工知能の分野で最も広く使
われている手法でエキスパートシステムの核となってい
るものであり、第2図にその構成を示す。
In Figure 1, the production system of cost assignment part 1 of the map is the most widely used method in the field of artificial intelligence and is the core of the expert system, and its configuration is shown in Figure 2. .

プロダクションシステムは、プロダクションメモリ11
、ワーキングメモリ12、インファレンスエンジン(推
論エンジン)13からなっている。
The production system has production memory 11.
, a working memory 12, and an inference engine (inference engine) 13.

プロダクションメモリ11の中には、“もし〜ならば〜
せよ1という形のプロダクションルールがたくさん記憶
されている。
In the production memory 11, there is a message “If... then...”
Many production rules of the form ``Sho 1'' are memorized.

ワーキングメモリ12の中には、解くべき問題について
の情報が入っている。
Working memory 12 contains information about the problem to be solved.

インファレンスエンジン13は、これら2つのメモリ間
のデータに基づいて推論する。
The inference engine 13 makes inferences based on the data between these two memories.

第1図のグローバルな経路の設定部2のA8は、スタン
フォード大学のN.Nilsson他により考案された
最適解探索の方法で、初期値及び目標値を入力すると、
あらかじめ与えられた評価関数を最小にするような経路
を出力する計算アルゴリズムである。
A8 of the global route setting unit 2 in FIG. Using the optimal solution search method devised by Nilsson et al., when inputting initial values and target values,
This is a calculation algorithm that outputs a route that minimizes a pre-given evaluation function.

本発明で、AI1プロダクションシステムは次のように
使われる。
In the present invention, the AI1 production system is used as follows.

プロダクションシステムは、コストマップを作るのに使
われる。
Production systems are used to create cost maps.

まず地形についてコストの割当てをする。すなわち、飛
しょう体の発射点と目標の位置が与えられると、あらか
じめ持っているディジタルマップ(情報として、位置、
高度、地形などを5kIll毎の小領域について持って
いる。)について各小領域の通り易さと通りにくさをコ
ストとして割当てる。
First, allocate costs to the terrain. In other words, when the launch point and the target position of the projectile are given, a pre-existing digital map (as information, the position,
It has altitude, topography, etc. for each small area of 5kIll. ), the ease and difficulty of passing through each small area are assigned as costs.

例をあげて具体的に説明すると、次のようなディジタル
マップを持っている。
To give an example and explain it in detail, I have the following digital map.

(RIOIO    1200   300   mo
untain    0   0)(RIOII   
 800   500   (’Ield      
0   1)これは、R1010という小領域は最高高
度1200m,最低高度300mで.地形は山岳地帯で
、位置はX座標0,Y座標Oであるという意味をもって
いる。このRIOIO,RIOII・・・という領域は
大きな地図を5kmX5kmのメッシュに切ったもので
それぞれについてデータを持っている。 このディジタ
ルマップの各小領域についてプロダクションシステムを
用いてコストを与える。このコスト・は数値であらわさ
れている。
(RIOIO 1200 300 mo
untain 0 0) (RIOII
800 500 ('Ield
0 1) This means that the small area called R1010 has a maximum altitude of 1200m and a minimum altitude of 300m. The terrain is a mountainous area, and the location has the meaning that the X coordinate is 0 and the Y coordinate is O. These regions RIOIO, RIOII, etc. are made by cutting a large map into 5km x 5km meshes, and have data for each. A cost is given for each small area of this digital map using a production system. This cost is expressed numerically.

例えば(RIO10  100)(RIOII200)
・・・とあらわされている。コストは高ければ高いほど
その領域がより通りにくいことを示している。この場合
R1011の方がR1010より通りにくいということ
である。ルールは例えば、“もしある領域の最高高度が
1000m以上で山岳地帯ならばコストに100点を割
当てよ。 というようなものである。
For example (RIO10 100) (RIOII200)
It is expressed as... The higher the cost, the more difficult it is to pass through the area. In this case, R1011 is more difficult to pass than R1010. For example, a rule might be something like, ``If the highest altitude of an area is over 1000 meters and it is a mountainous area, assign 100 points to the cost.''

次にこのコストが割当てられたマップでA1アルゴリズ
ムを用いて、全体のコストの和が最小になるような経路
を見つける。例えば、発射点がR1021で目標がR3
020であれば、R1021→R1022−・・・R2
921→R3021という小領域の組合せであらわされ
る。
Next, the A1 algorithm is used on the map to which this cost has been assigned to find a route that minimizes the sum of all costs. For example, the firing point is R1021 and the target is R3.
If 020, R1021→R1022-...R2
It is represented by a combination of small areas 921→R3021.

このディジタルマップは2重の階層になっており5kl
+×5kII1の小領域はそれぞれ1kmX1kmある
いはさらに小さい領域からなっている。まず5k+++
X5k+sのメッシュで大まかな飛しょう経路を設定し
次に細かい経路を設定するようになっている。
This digital map has two layers and is 5kl.
Each of the +×5kII1 small areas consists of a 1km x 1km or even smaller area. First 5k+++
The X5k+s mesh allows you to set a rough flight route and then set a detailed route.

前述のように設定された大まかな飛しよう経路について
再びプロダクションシステムを用いて次のような処理を
行なう。
The production system is again used to perform the following processing on the rough flight route set as described above.

例えば平原を飛しょう体が飛しょうしていく場合は、真
っすぐに飛べばよいし山岳地帯では谷をぬって飛ぶ必要
がある。
For example, if a flying object is flying over a plain, it should fly straight, but in a mountainous area, it may need to fly through a valley.

このような検討をプロダクションシステムを用いて行な
い、細かく飛しょうすべき領域についてのみ再びA1を
用いて細かい経路を設定する。
Such a study is performed using the production system, and a detailed route is set again using A1 only for areas where detailed flight is required.

(第3図)。(Figure 3).

以上をまとめると (1)発射点.目標位置,ミ・ソション等を決める。To summarize the above (1) Launch point. Decide the target position, location, etc.

(2)プロダクションシステムを用L1てコスト割当て
を行ないコストマップを作或する。
(2) Use the production system L1 to allocate costs and create a cost map.

(3)A”による大まかな飛しよう経路を設定する。(3) Set a rough flight route using A''.

(4)プロダクションシステムによる経路評価を行なう
(4) Perform route evaluation using the production system.

(5)A”による細かい飛しよう経路を設定する。(5) Set a detailed flying route using A''.

第4図に示す本発明装置!;用いられるマ・ンブ(地図
)はグローバルマップ及びローカノレマ・ンブの二層か
らなっている。グローノくルマ・ソブ1こ(よ、各メッ
シュ毎に位置,高度,地形(山,平野,町)等の情報を
持っている。ローカルマ・ソプ(よ高度及び位置の情報
を持っている。
The device of the present invention shown in FIG. 4! ; The map used consists of two layers: a global map and a local map. Each mesh has information such as location, altitude, topography (mountains, plains, towns), etc.Local map (has information on altitude and location).

本発明装置では、まず、グローノ<ノレマ・ソプ番こ文
,■し、プロダクションシステムを用L)て各メ・ソシ
ュのコストを決める。プロダクションシステムには、コ
ストの決定に用いられるルールがはいっている。
In the apparatus of the present invention, first, the cost of each meso is determined using the production system. The production system contains rules used to determine costs.

たとえば、グローバルマップのあるメッシュの情報が「
山岳部90%,町10%」であったとする。
For example, the information for a mesh with a global map is "
90% in mountain areas and 10% in towns.

さらにプロダクションシステムの中のルールの一つが「
もしその地域の90%以上が山岳部ならばコストを20
00としなさい。」というものであったならば、そのメ
ッシュのコストは2000となる。このようにして全メ
ッシュについてコストを決める。コストが高ければ高い
ほどその地域は通りにくいということである。
Furthermore, one of the rules in the production system is "
If more than 90% of the area is mountainous, reduce the cost by 20%.
Set it to 00. ”, the cost of that mesh would be 2000. In this way, the cost is determined for all meshes. The higher the cost, the more difficult it is to travel through the area.

次に第5図に示す飛しょう経路設定フローについて説明
する。
Next, the flight route setting flow shown in FIG. 5 will be explained.

まずコストをアサインされたマップに対してA”は、コ
ストがミニマムになるようにグローバルパスを設定する
(第5図(a)の 部分)次にこのグローバルパスに対
してローカルなパスを設定するための中間点を再びプロ
ダクションシステムで設定する。(第5図(b)の )
最後に、中間点間のローカルなバスを再びA8とローカ
ルパスを用いて設定する(第5図(C))。
First, for the map to which the cost has been assigned, A'' sets a global path so that the cost is minimized (part (a) in Figure 5).Next, it sets a local path for this global path. Set the intermediate point again in the production system (see Figure 5 (b)).
Finally, the local bus between the intermediate points is set again using A8 and the local path (FIG. 5(C)).

[発明の効果コ 本発明は前述のように構成されているので本発明装置に
より、地形の間をぬって目標へ向う飛しょう体の経路設
定が効率よく自動的に出来る。また本発明装置は、航空
機の低高度侵入の支援としても応用することが出来る。
[Effects of the Invention] Since the present invention is configured as described above, the device of the present invention can efficiently and automatically set a route for a projectile to move toward a target through terrain. The device of the present invention can also be applied to assist aircraft in low-altitude intrusion.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明装置の実施例のブロック図.第2図は第
1図のプロダクションシステムの説明図,第3図は第1
図のA8法によるローカルな経路設定をする領域を示す
図,第4図は本発明装置に使用するマップの1例を示す
図.第5図は本発明の飛しょう経路設定フローを示す図
である。
FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the device of the present invention. Figure 2 is an explanatory diagram of the production system in Figure 1, and Figure 3 is an illustration of the production system in Figure 1.
Figure 4 is a diagram showing an area for local route setting according to the A8 method, and Figure 4 is a diagram showing an example of a map used in the device of the present invention. FIG. 5 is a diagram showing the flight route setting flow of the present invention.

Claims (1)

【特許請求の範囲】  マップのコストアサイメント部(1)とグローバルな
経路の設定部(2)と中間点の設定部(3)と中間点間
のローカルな経路設定部(4)からなる飛しょう経路設
定装置において、 前記マップのコストアサイメント部(1)はプロダクシ
ョンシステムを用いてマップのコスト割当てを行ない、 前記グローバルな経路の設定部(2)はA^*法により
、初期値と目的値とコストマップに基づきコストを最小
にするグローバルな飛しょう経路を推論し、 前記中間点の設定部(3)は、プロダクションシステム
を用いてグローバルな飛しょう経路に対してローカルな
飛しょう経路を設定するための中間点を推論し、 前記中間点間のローカルな経路設定部(4)はA^*法
によりローカルな経路のコストマップに基づき飛しょう
経路を設定することを特徴とする飛しょう体の飛しょう
経路設定装置。
[Claims] A flight comprising a map cost assignment section (1), a global route setting section (2), an intermediate point setting section (3), and a local route setting section between intermediate points (4). In the global route setting device, the map cost assignment unit (1) allocates the cost of the map using a production system, and the global route setting unit (2) uses the A^* method to assign the initial value and purpose. The intermediate point setting unit (3) infers a global flight route that minimizes the cost based on the value and the cost map, and uses the production system to determine a local flight route for the global flight route. The local route setting unit (4) between the intermediate points sets a flight route based on a cost map of the local route using the A^* method. Body flight path setting device.
JP1152925A 1989-06-15 1989-06-15 Flying route set device of flying object Pending JPH0317500A (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04363688A (en) * 1991-03-08 1992-12-16 Mitsubishi Electric Corp Route forecasting device
WO1997031301A1 (en) * 1996-02-21 1997-08-28 Komatsu Ltd. Obstacle-detection mapping method for unmanned vehicle and obstacle detection apparatus
JP2013033356A (en) * 2011-08-01 2013-02-14 Toyota Central R&D Labs Inc Autonomous mobile device

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