基于最少油耗的航空器冲突解脱方法研究

作者： 许敖洋   赵浩然   马雪   王旋   来源： 科技创新与应用 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 最少油耗   智能算法   冲突解脱   路径规划   航空器  

描述： 为充分提高机场运营效率及各种复杂气候条件下的运行能力,该文以先进场面引导与控制系统中的路径规划关键技术为基础,以智能算法为手段,以航空器实际应用为目标,提出基于最少油耗的航空器冲突解脱方法,该方法可满足航空器运行过程中的质量、效率和安全等功能需求。最少油耗路径规划模型解决现有路径规划算法中普遍存在的计算量巨大、鲁棒性差的问题,并达到在对航空器路径规划的过程中实现总体滑行油耗最少的目的,以此得到机场场面航空器的优化路径,可确保航空器滑行路径指令的安全性与科学性,提高航空器之间的安全间隔,确保场面安全运行。

基于空间Agent的舰载机群调度路径规划

作者： 张鹏翼   黄百乔   崔博文   来源： 兵器装备工程学报 年份： 2020 文献类型 ： 期刊 关键词： 动态调度   Agent   舰载机   改进A*算法   路径规划  

描述： 基于空间Agent的舰载机群调度路径规划

航空信标辅助WSN三维定位的移动路径规划方法

作者： 谭中华   徐玉   来源： 计算机技术与发展 年份： 2017 文献类型 ： 期刊 关键词： 三维   航空信标   定位   无线传感器网络   路径规划  

描述： 三维定位对于相当多的无线传感器网络(WSN)应用非常重要,但通常复杂度与成本较高。基于移动(航空)信标辅助的三维定位是相对节约成本的一类方法。针对这类方法需要解决的移动路径规划问题,提出了一种实现简单、路径长度短的三维移动路径规划方法。在三维空间中,航空信标只需在两平面上对三维部署区域进行两次相互独立的二维扫描。3D SCAN、3D DOUBLE SCAN、3D HILBERT、3D CIRCLES、3D S-CURVES和3D LMAT是该方法的六种典型实现。仿真实验结果表明,基于该路径规划方法的六种典型路径都能够满足三维定位需要。其中,3D S-CURVES路径长度最短、定位精度最高。

基于改进蚁群算法航空电缆路径规划

作者： 杨禹成   卢洪义   章斌   桑豆豆   刘舜   来源： 航空动力学报 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 蚁群算法   遗传变异   航空电缆布局   启发函数   路径规划  

描述： 针对航空电缆在布局空间安装中存在的可靠性差，效率低和成本高等问题，提出了一种基于改进蚁群算法的航空电缆布局路径规划优化方法。对布线安装空间进行栅格化处理，通过分析航空布线要求与约束条件，对待布线安装空间进行模拟真实环境建模，获得的建模空间用于航空电缆的二维布线路径优化。采用了向终点方向引导的转移规则，并增加转弯拐角惩罚因子，来改进启发函数，减少了路径搜索的盲目性，提高了规划路径平滑度；采用一种自适应调整方式的信息素挥发因子，提高算法的搜索效率和后期收敛速度；引入了遗传变异，避免算法陷入局部最优。在仿真实验中，将所提出的方法与其他算法进行了对比分析并表明：应用该算法优化后总体电缆的路径布局电缆路径明显减少、即电缆长度用量减少；拐点数明显减少、即电缆电器性能变好，能够提供航空发动机系统的稳定性。验证了该算法的可行性和有效性。

基于涟漪扩散算法的航空器滑行路径优化

作者： 吴闯洋     胡小兵     马霁   来源： 计算机仿真 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 混合整数线性规划   涟漪扩散算法   帕累托最优路径   场面优化   路径规划  

描述： 针对当前机场场面交通拥挤、航班不正常率日益增高的现状，研究了航空器滑行路径优化问题。结合场面运行规则，提出基于真实滑行路径的多目标涟漪扩散算法以优化进离港航班的滑行路径。构建基于冲突解决的场面优化模型，以天津滨海国际机场为例进行20架航班的仿真验证，将通过广播式自动相关监视系统采集的真实路径集合与改进的涟漪扩散算法获得的帕累托最优路径集合进行比较分析。结果表明：与真实路径相比，20架航班的总滑行时间从7107.1s降至6852.1s,减少255s,总完成时间从7153.2s降至6894.1s,减少259.1s,共6架航班的滑行时间得到明显优化。通过案例仿真结果发现，通过改进的涟漪扩散算法得到的帕累托最优滑行路径以符合真实滑行规则为前提，可以有效的优化机场场面滑行路径。

航母航空保障作业中异质群体的动态路径规划算法

作者： 孙迪迪     李超超   来源： 计算机科学 年份： 2024 文献类型 ： 期刊 关键词： GAMMA算法   异质智能体   行为控制   A^*算法   路径规划  

描述： 航母保障作业中路径规划任务存在着场景高动态性以及智能体的强异质性问题，传统的全局路径规划算法虽然能获得全局最优的结果，但无法适应高度动态变化的场景，且不能很好解决智能体的异质性所带来的安全性问题；当前的局部路径规划算法能够很好地解决智能体体型差异，但是异质群体行为控制表示难以统一表达。为了解决以上问题，提出了一种航母航空保障作业中的异质群体的动态路径规划算法。首先，将优化的全局和局部路径规划算法融合，解决航空保障作业场景的高动态性问题，根据动态环境信息及时调整路径，并充分考虑场景的高动态性给异质智能体带来的安全性问题。然后，该方法考虑异质智能体不同的行为特性，在局部碰撞避免过程中采用基于运动学特性的异质智能体行为控制模型。最后，以美国尼米兹号航母为例，使用UE4进行仿真实验，从路径长度、平滑度、安全性和避障能力等方面对该算法进行了评价。仿真实验结果表明，与其他路径规划算法相比，所提算法不仅可以生成航母甲板异质群体的安全路径，还能够满足异质群体在动态航空保障作业场景中的应用需求。

电子战飞机海上作战航路计算方法研究

作者： 顾小港   李仙茂   甘厚吉   高金龙   来源： 舰船电子工程 年份： 2020 文献类型 ： 期刊 关键词： 掩护突防   电子干扰   警戒雷达   电子战飞机   两批次协同   路径规划  

描述： 论文主要研究了电子战飞机干扰舰载雷达的航路规划问题,主要针对两批次飞机协同作战时的路径规划。重点研究了第二批次飞机掩护第一批次飞机撤退时,第二批次飞机不同航路对第一批次飞机掩护效果的差异,并进行航路与干扰效果关系的研究和仿真分析。通过仿真得到了最佳航路,并证明此干扰方法有效。

带时间窗的海军航空兵场站特种保障车辆调度问题

作者： 阎哲   汪民乐   汪江鹏   吴丰轩   闫少强   来源： 现代防御技术 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 海军航空兵场站   遗传算法   载重约束   时间窗   保障车辆调度   路径规划  

描述： 随着海军航空兵任务样式和数量的剧增，基于经验的人工编排式特种保障车辆调度方法不仅会造成保障资源的浪费，还容易因车辆派遣不及时导致战机延误。针对海军航空兵场站特种保障车辆调度问题，在时间窗和车辆载重的约束下，以出动保障车辆最少、车辆总行驶距离最短为目标建立数学模型。改进遗传算法初始种群和编码方式对模型求解，以一次多机种、大批量飞行保障任务进行仿真试验，得到特种保障车辆调度方案，验证了该模型的合理性。

终端区离场航空器自主路径规划研究

作者： 王红勇   郭宇鹏   来源： 北京航空航天大学学报 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 人工势场   连续爬升运行   空中交通管理   粒子群算法   航空器自主运行   航空运输   路径规划  

描述： 随着航空器自主保持间隔运行概念的逐渐发展，基于连续爬升运行模式，可有效解决当前终端区内航空器离场路径固定单一所造成空域运行效率底下问题。为此，本文提出一种基于人工势场-粒子群联合算法的终端区离场航空器自主路径规划方法。首先构建面向航空器自主运行模式的空域环境模型，对空域环境进行栅格化处理并计算各栅格的空域复杂度，限制离场航空器进入高复杂度栅格以保障运行安全。其次构建基于BADA数据库和减退力爬升模式的航空器爬升性能约束模型；然后应用人工势场-粒子群联合算法进行路径规划，通过粒子群算法广域搜索思想解决人工势场法固有的局部极值-目标不可达问题；使用贝塞尔曲线法优化该路径，引入滑动时间窗口理念优化航空器离场时刻。最后使用终端空域(ZSSSAP)的实际结构和运行数据，应用上述方法进行仿真模拟。仿真试验结果表明，人工势场-粒子群算法可有效生成航空器无冲突离场路径并规避繁忙空域，优化处理后的路径满足航空器爬升性能约束，且优于实际运行路径(路径长度减少23.78%，最大转弯率降低55.73%，最大爬升率降低9.94%)。而且离场航空器自主运行模式下的空中交通复杂性较当前运行模式更为均衡(栅格复杂度峰值降低3.92%)，可有效提升空域利用率。

终端区离场航空器自主路径规划研究

作者： 王红勇   郭宇鹏   来源： 北京航空航天大学学报 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 人工势场   连续爬升运行   空中交通管理   粒子群算法   航空器自主运行   航空运输   路径规划  

描述： 随着航空器自主保持间隔运行概念的逐渐发展，基于连续爬升运行模式，可有效解决当前终端区内航空器离场路径固定单一所造成空域运行效率底下问题。为此，本文提出一种基于人工势场-粒子群联合算法的终端区离场航空器自主路径规划方法。首先构建面向航空器自主运行模式的空域环境模型，对空域环境进行栅格化处理并计算各栅格的空域复杂度，限制离场航空器进入高复杂度栅格以保障运行安全。其次构建基于BADA数据库和减退力爬升模式的航空器爬升性能约束模型；然后应用人工势场-粒子群联合算法进行路径规划，通过粒子群算法广域搜索思想解决人工势场法固有的局部极值-目标不可达问题；使用贝塞尔曲线法优化该路径，引入滑动时间窗口理念优化航空器离场时刻。最后使用终端空域(ZSSSAP)的实际结构和运行数据，应用上述方法进行仿真模拟。仿真试验结果表明，人工势场-粒子群算法可有效生成航空器无冲突离场路径并规避繁忙空域，优化处理后的路径满足航空器爬升性能约束，且优于实际运行路径(路径长度减少23.78%，最大转弯率降低55.73%，最大爬升率降低9.94%)。而且离场航空器自主运行模式下的空中交通复杂性较当前运行模式更为均衡(栅格复杂度峰值降低3.92%)，可有效提升空域利用率。