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题名基于危险天气不确定性的最小风险路径规划方法
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作者
王岩韬
赵昕颐
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机构
中国民航大学国家空管运行安全技术重点实验室
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出处
《工程科学学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第5期887-896,共10页
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基金
中央高校基本科研业务费专项资助项目(3122019130)。
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文摘
为降低飞行过程中遭遇危险天气的概率,同时避免大范围绕飞导致的路径与耗油增加,针对航路中的雷暴、积冰和颠簸天气,使用数值预报和概率预报,面向航前飞行计划,提出一种基于危险天气不确定性的最小风险路径规划方法.首先,基于概率预报数据使用配料法和C-F模型计算雷暴发生概率,基于数值预报数据计算积冰预测指数和颠簸预测指数;然后,融合多类型危险天气,提出一种具备风险标识的栅格化地图;在此基础上,改进传统路径最短的规划算法,构建以风险最小化为目标的Dijkstra和A^(*)算法;最后,使用2023年4月3日华中地区强对流天气预测数据建立风险地图,使用上述改进算法与传统Dijkstra、A^(*)和RRT算法进行路径规划并对比分析.结果表明,传统Dijkstra和A^(*)算法可计算得到最短飞行路径,而改进的A^(*)算法可计算得到总风险最小路径;若综合考虑飞行风险与路径长度,改进的Dijkstra算法最为适合.
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关键词
危险天气
概率预报
不确定性推理
飞行路径规划
风险最小化
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Keywords
hazardous weather
probabilistic forecast
uncertainty reasoning
flight path planning
risk minimization
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分类号
TP18
[自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
N945.24
[自动化与计算机技术—控制科学与工程]
X913.1
[自然科学总论—系统科学]
U8
[环境科学与工程—安全科学]
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题名无人机梯田施药路径规划设计
被引量：4
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作者
陈广大
郭小磊
刘德君
李金剑
由淋元
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机构
北华大学电气与信息工程学院
北华大学工程训练中心
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出处
《中国农机化学报》
北大核心
2019年第8期171-175,共5页
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基金
国家级大学生创新创业训练计划项目(201810201028)
吉林省教育厅科学技术研究项目(2015148、2016058)
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文摘
针对我国南方丘陵梯田等复杂地形的作物农药喷洒问题,传统方法依赖于人工喷洒,工作量繁重并且工作环境差,极易导致人中毒,安全系数低,提出采用无人机自动施药的方案。采用厘米级PTK网络连接的定位系统对无人机进行定位,飞机在用户自定义施药区域自主飞行,控制器实时检测飞机位置并记录无人机飞行路径,通过与用户定义区域实时对比,计算出未作业区域,经过激光测距测量飞机距离田面及田壁距离,调整飞机位置。控制器对无人机采集回的图像数据进行处理,确定田面上农作物有无情况,实现对复杂地形的全覆盖作业,系统安全可靠、喷药效率高,可在实际作业中广泛应用。
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关键词
激光测距仪
图像处理
PTK网络连接定位系统
飞行路径规划
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Keywords
laser ranging
image process
PTK network-connected positioning system
flight path planning
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分类号
S252.3
[农业科学—农业机械化工程]
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题名利用概率天气预报的通航飞行路径规划
被引量：2
- 3
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作者
王晓亮
何理
张喆
王鹏
吴仁彪
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机构
中国民航大学天津市智能信号与图像处理重点实验室
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出处
《信号处理》
CSCD
北大核心
2019年第10期1626-1633,共8页
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基金
国家自然科学基金委员会与中国民航局联合资助项目(U1633107)
中央高校基本科研业务费项目中国民航大学专项(3122018D010)
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文摘
为解决实际天气与天气预报不一致时根据确定性天气预报所规划飞行路径效益低的问题,提出一种利用以概率方式给出的天气预报,对通用航空飞行路径进行规划的方法。该方法利用由集合数值天气预报得到的概率天气预报信息,构建空域概率天气模型,使用分阶段飞行路径规划方法保障预期规划目标的实现,将飞行路径规划分解为多个阶段,除第一阶段外,从每个阶段的每个起始点出发都分别规划绕飞和穿越可能的危险天气区域两条不同的路径,各阶段的不同路径采用A*算法进行搜索,得到包含多条飞行路径的规划飞行路径集合。实验结果表明,在保证安全性的前提下,该方法规划的飞行路径与其他典型算法规划的飞行路径相比,在统计意义上的期望飞行距离显著减小。
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关键词
通用航空
飞行路径规划
空域建模
概率天气预报
A*算法
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Keywords
general aviation
flight path planning
airspace modeling
probabilistic weather forecast
A* algorithm
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分类号
V355
[航空宇航科学与技术—人机与环境工程]
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题名面向木星卫星交会任务的探测器飞行路径规划
被引量：1
- 4
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作者
田百义
张熇
冯昊
张相宇
高博宇
周文艳
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机构
北京空间飞行器总体设计部
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出处
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第12期1587-1596,共10页
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基金
国家行星探测工程。
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文摘
针对探测器在木星系统内多次借力的飞行路径和轨道优化设计问题,提出了一种基于三层优化思想的飞行路径规划方法,该方法可根据给定的任务约束和交会目标,自动搜索探测器在木星系统内的借力飞行序列,同时完成标称飞行轨道的优化设计。首先,文章在给定轨道动力学模型和木卫借力模型基础上,建立了面向木卫交会任务的两次借力飞行轨道优化设计模型和求解方法;然后,采用结合遗传算法、全局遍历和贪婪算法的三层优化设计思路,给出了一种环木飞行路径规划方法;最后,以木星四颗卫星的交会任务为例进行了仿真分析。仿真结果表明:针对木卫的交会任务,探测器速度增量需求随木卫借力次数的增多,呈现先显著减小后逐渐增大的现象;探测器采用多次木卫借力的策略,可显著降低探测器的速度增量需求;探测器速度增量达到最优之后,借力目标收敛于交会目标,且速度增量随借力次数的进一步增多而逐渐增大。
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关键词
深空探测
木星系统
轨道优化
飞行路径规划
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Keywords
Deep space exploration
Jovian system
Trajectory optimize
Flight path planning
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分类号
V412.41
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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题名复杂环境下多UAV协同可飞行路径规划研究
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作者
高晓冬
杨秀霞
张毅
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机构
海军装备部军械装备局
海军航空大学
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出处
《火力与指挥控制》
CSCD
北大核心
2018年第9期30-34,共5页
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基金
航空科学基金资助项目(20135584010)
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文摘
为了实现复杂环境下多UAV协同可飞行路径规划,提出了一种基于PH曲线的路径规划算法,考虑了协同的时间和角度约束。首先,研究了PH路径长度与路径参数之间的关系,给出了简单实用的实现多UAV到达目标点处的时间和角度协同规划方法。同时,当UAV需避障时,将速度障碍法与PH路径规划相结合实现路径重规划,并以重规划路径为参考路径,通过速度或路径生成参数控制,实现多UAV协同。
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关键词
多UAV
协同
可飞行路径规划
复杂环境
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Keywords
multi-UAV
coordination
flight path planning
complex environment
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分类号
TP391
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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