[发明专利]一种直升机动态航线规划方法

说明书

本发明涉及一种直升机动态航线规划方法，其特征在于采用以下步骤：构建通讯信号威胁模型f₁和地形威胁模型f₂，并由通讯信号威胁模型f₁和地形威胁模型f₂加权叠加，构成综合威胁模型F；构建动态任务序列，实现新威胁信息的隐蔽链动态传递，由同组直升机获取新威胁参数、进行飞行路径规划，包括生成初始航线集合，对航线进行交叉、复制、变异操作，根据航线评价模型fv计算飞行代价，最终实现航线可飞性优化。本发明考虑到同组直升机信息传递问题进行航线协同规划，采用航迹点数据快速压缩技术实现信息传递的及时性、隐蔽性及安全性，同时去中心化的隐蔽传递技术也为实现直升机航线实时规划提供了有效的技术保障。

技术领域

本发明属于直升机航线规划领域，涉及到使用直升机性能和环境威胁等信息规划出最优飞行航线方法。

背景技术

到目前为止，国内外在复杂环境下航线规划方面的研究还比较初步，尚没有形成完整而系统的直升机动态飞行航线规划模型与方法。复杂地理环境的直升机动态航线规划目前还没有得到很好的解决，如何能应用隐蔽传递技术来规划安全性能最大的飞行航线，以及实现动态航空救援协同规划是亟待解决的问题，此问题的解决无论对军用还是民用都具有极其重要的应用价值。

发明内容

本发明的目的是提供一种在复杂地理环境下、能应用隐蔽传递技术来规划安全性能最大的飞行航线、以实现动态航空救援协同规划的直升机动态航线规划方法。包括以下步骤：

1)构建通讯信号威胁模型f₁：

nx_i＝(x_ti+x_ti+1)/2

其中，公式(1)中n是航路中的航迹点总数，x_n＝X_e，y_n＝Y_e，h_n＝H_e，(x_ti,y_ti,h_ti)和(X_e,Y_e,H_e)分别表示第i个通讯威胁的航迹点、目标点坐标，TN是通讯威胁的总数，(xc_k,yc_k)和R_k分别表示第k个通讯威胁的中心点平面坐标和通讯威胁影响半径，(nx_i,ny_i)表示航迹点回避威胁目标后调整的新平面坐标；

(2)构建地形威胁模型f₂，其数学描述如下：

公式(2)中，(x_d，y_d，h_d)、(x_oi，y_oi，Hmax_i)分别表示地形威胁点的三维坐标和第i个山峰峰顶的三维坐标，(x_si，y_si)表示山峰随着x、y方向下降的调节参数，M表示山峰的总数；

(3)由通讯信号威胁模型f₁和地形威胁模型f₂加权叠加，构成综合威胁模型F，其数学描述如下：

p₁+p₂＝1

由此可得：