文档介绍：上海交通大学硕士学位论文
航迹规划算法研究及视景显示
硕 士研究生 ： 陶鸿涛
学号 ： 1120329080
导 师 ： 李建勋
申请学位 ： 工学硕士
学科 ： 控制科学与工程
所 在 单 位 ： 电子信息与电气工程学院
答 辩 日 期 ： 2015 年 1 月
授予学位单位 ： 上海交通大学
Dissertation Submitted to Shanghai Jiao Tong University
for the Degree of Master
RESEARCH ON ROUTE PLANNING
ALGORITHM AND VISUALIZATION
Candidate： Hongtao Tao
Student ID: 1120329080
Supervisor： Prof. Jianxun Li
Academic Degree Applied for： Master of Engineering
Speciality： Control Science and Engineering
Affiliation： School of Electronic Information
and Electrical Engineering
Date of Defence： Jan, 2015
Degree-Conferring-Institution： Shanghai Jiao Tong University
上海交通大学硕士学位论文
航迹规划算法研究及视景显示
摘 要
航迹规划系统是提升军队远程武器精确打击能力的有效工具，是无
人机自主飞行的技术保障。航迹规划算法是航迹规划系统的核心。
本文研究了离线单航迹规划算法、离线多航迹规划算法及实时航迹
规划算法，并且设计了三维航迹视景软件。具体内容包括以下几个方面：
针对单航迹规划问题，建立了双层规划策略。首先利用 Dijkstra 算法
得到粗略的优化航迹，进而采用遗传算法控制贝塞尔曲线对其进行优化。
仿真结果表明：双层规划策略算法可以在大范围威胁环境下得到威胁回
避及地下回避的可飞平滑航迹，更加适合飞行器跟踪。
针对多航迹规划问题，提出了 NSGA 多目标航迹规划算法及 KNSGA
多航迹进化算法。利用快速 Pareto 排序及拥挤距离进行航迹选择，并引
入了多个功能不一的进化算子进行多目标航迹规划。以 K-Means 聚类算
法保证多群体并行进化，实现多航迹规划。仿真结果表明：KNSGA 算法
能够得到分布于规划空间中的多条较优的航迹。
针对实时航迹规划问题，提出改进的 RRT 算法。将飞行器运动约束
加入到 RRT 算法中，并加入一定视觉及目标启发式信息。仿真结果表明：
改进 RRT 算法能够快速得到满足飞行器运动约束的航迹。
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上海交通大学硕士学位论文
建立了无人直升机运动模型，实现快慢回路划分基础上的动态逆解
耦控制及 CMAC、