[发明专利]一种导弹航迹在线智能规划方法有效
| 申请号: | 202110538813.6 | 申请日: | 2021-05-18 |
| 公开(公告)号: | CN113342031B | 公开(公告)日: | 2022-07-22 |
| 发明(设计)人: | 李红霞 | 申请(专利权)人: | 江苏大学 |
| 主分类号: | G05D1/10 | 分类号: | G05D1/10 |
| 代理公司: | 暂无信息 | 代理人: | 暂无信息 |
| 地址: | 212013 江*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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| 摘要: | |||
| 搜索关键词: | 一种 导弹 航迹 在线 智能 规划 方法 | ||
1.一种导弹航迹在线智能规划方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1,采用APF法在末制导初始阶段进行导弹航迹规划,训练A3C网络,获得A3C稳定网络参数,即得到网络稳定的A3C算法;
步骤2,判断A3C网络稳定性;并基于A3C网络稳定性,实现从APF法快速切换至A3C算法进行导弹航迹规划;所述步骤2中实现APF法和A3C算法快速切换的方法为:
步骤2.1,针对不同类型的网络参数,分别判断网络参数稳定性;
步骤2.2,当A3C网络达到稳定时,航迹规划算法从APF法快速自主切换至A3C算法,以便运用网络稳定的A3C算法,得到复杂飞行环境下次优/最优导弹避障航迹;
步骤2.3,若A3C网络未达到稳定时,则是继续采用APF法航迹,进行网络训练;
步骤3,采用网络稳定的A3C算法进行导弹航迹规划;
步骤3中进行导弹航迹规划的过程为:
首先,获得导弹和被保护目标之间的弹目距离、来袭拦截弹位置、速度、航迹角信息,实现作战环境探测;
基于上述作战环境信息,建立地威胁程度快速评估法,得到来袭拦截弹的目标威胁评估值;
将获得的目标威胁评估值通过颜色通道,转化为像素值,建立反映运动体、目标、障碍物三者之间相对运动关系的目标威胁态势图;
将目标威胁态势图作为A3C算法环境状态变量,即作为A3C算法的CNN网络输入,通过CNN网络对复杂作战环境进行特征提取,以及采用由单步Q-Learning法、单步Sarsa法、n步Q-Learning法以及优势行为评价法构成地多线程异步网络参数更新法,对Actor网络参数进行更新,从而得到连续形式次优/最优规划航迹。
2.根据权利要求1所述的一种导弹航迹在线智能规划方法,其特征在于,将单步Q-Learning法、单步Sarsa法、n步Q-Learning法以及优势行为评价法这四种方法分别作为A3C每个线程所用方法,四种方法并行、异步对环境进行探索,并对A3C网络参数进行更新,使得观测数据间相关性减少,避免采用经验回放池策略,网络训练时间减少,以及有助于提高A3C算法稳定性。
3.根据权利要求1所述的一种导弹航迹在线智能规划方法,其特征在于,所述步骤1中采用离线和在线相结合的APF法进行导弹航迹规划。
4.根据权利要求3所述的一种导弹航迹在线智能规划方法,其特征在于,离线APF法航迹规划的过程为:建立弹目运动模型,采用离线APF规划算法规划导弹的参考航迹,并使用参考航迹的引力场代替目标引力场,使导弹飞向参考航迹。
5.根据权利要求3所述的一种导弹航迹在线智能规划方法,其特征在于,在线APF法航迹规划的过程为:考虑到导弹以参考航迹飞向打击目标过程中,敌方防御系统为保护目标而发射拦截弹,当进入拦截弹影响范围时,需在参考航迹基础上,引入拦截弹斥力场,对导弹避障航迹进行在线规划。
6.根据权利要求1所述的一种导弹航迹在线智能规划方法,其特征在于,针对无期望值型网络参数,检测该网络参数是否收敛,即检测该网络参数是否收敛于某个值,收敛值为这个网络参数的最终训练值;如果该网络参数收敛,表明该网络参数已达到稳定。
7.根据权利要求1所述的一种导弹航迹在线智能规划方法,其特征在于,对于有期望值型网络参数,检测该网络参数与期望值之差,该差值是否在给定小正数邻域内,如果在此邻域内,表明该网络参数已达到稳定。
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