[发明专利]一种基于在线传感的智能飞行器任务路径规划方法有效

专利信息
申请号: 202110767874.X 申请日: 2021-07-07
公开(公告)号: CN113483764B 公开(公告)日: 2022-09-02
发明(设计)人: 高博;杨强;解维华;孟松鹤;叶雨玫;赵经宇;霍艳艳 申请(专利权)人: 哈尔滨工业大学;钱塘科技创新中心
主分类号: G01C21/20 分类号: G01C21/20;G06F30/20
代理公司: 哈尔滨龙科专利代理有限公司 23206 代理人: 王新雨
地址: 150001 黑龙*** 国省代码: 黑龙江;23
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摘要:
搜索关键词: 一种 基于 在线 传感 智能 飞行器 任务 路径 规划 方法
【说明书】:

一种基于在线传感的智能飞行器任务路径规划方法;首先在离线条件下建立多种损伤状态与典型工况的仿真模型获取相应传感信息,并依特征对传感信息进行分类和降阶,构建离线损伤状态库。随后在飞行中,利用在线传感信息与离线库中各损伤状态的传感信息综合构建似然函数;同时,给定各损伤状态的先验概率,进而利用贝叶斯推理给出结构当前损伤状态。之后基于损伤状态对飞行器执行多种动作的可靠性进行判断,以给定的可靠性阈值为约束,以完成任务时间最短为目标,基于优化方法确定可选任务路径中的最优路径。本发明提供了一种从在线传感到结构损伤状态在线推理到任务路径规划的完整方法,为智能飞行器在线路径决策提供了支撑。

技术领域

本发明属于飞行器路径规划领域,具体涉及一种基于在线传感的智能飞行器任务路径规划方法。

背景技术

传统飞行器按照预定路径飞行,在突发状态如鸟撞,冰雹,雷击等事件下,难以快速准确的评估结构损伤状态,这为飞行器继续执行任务带来了潜在的风险。同时,传统飞行器的飞行包络偏于保守,不利于发挥结构的最优性能,因此发展基于在线传感自适应调整任务路径的智能飞行器具有十分重要的意义。

这意味着智能飞行器需要在突发状态下完成对结构损伤状态的实时评估,也需要根据自身的老化和疲劳情况给出结构损伤状态的相应评价,从而实现对任务路径规划等需求的在线决策。此外,如果在实时评估中飞行器的结构损伤状态优于基于以往经验的预期,则可以让其执行超越传统设计范围的任务来增加收益。在这个过程中,需要实时利用飞机上布置的传感器获取的数据对飞机结构的损伤状态进行准确的推断,同时基于飞机结构损伤状态对后续任务的多种实现路径的可靠度进行评估,最终完成路径的在线规划。

因此,为满足智能飞行器基于在线传感的任务路径规划的需求,发展一种能够利用多源在线传感数据快速推断结构损伤状态,并通过对后续任务多种可能路径的可靠性进行评估从而选取最适宜路径的方法,显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的是为了解决飞行器在重复使用和突发状态下结构状态实时评估困难和任务路线的规划保守的问题,提供一种基于在线传感的智能飞行器任务路径规划方法。

为实现上述目的,本发明采取的技术方案如下:

一种基于在线传感的智能飞行器任务路径规划方法,所述方法具体为:

(1)离线损伤状态库构建;

(2)结构损伤状态在线推理;

(3)基于可靠性约束的路径选择方法。

本发明相对于现有技术的有益效果为:本发明建立了一套从在线传感到结构状态推理最终到路径规划的完整方法,为飞行器实现在线路径决策提供支撑。

附图说明

图1为本发明流程图。

图2为实施例1的具体流程图。

图3为实施例2的具体流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步的说明,但并不局限于此,凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围,均应涵盖在本发明的保护范围中。

本发明首先在离线条件下建立多种损伤状态与典型工况的仿真模型获取相应传感信息,并依特征对传感信息进行分类和降阶,构建离线损伤状态库。随后在飞行中,利用在线传感信息与离线库中各损伤状态的传感信息综合构建似然函数;同时,给定各损伤状态的先验概率,进而利用贝叶斯推理给出结构当前损伤状态。之后基于损伤状态对飞行器执行多种动作的可靠性进行判断,以给定的可靠性阈值为约束,以完成任务时间最短为目标,基于优化方法确定可选任务路径中的最优路径。本发明提供了一种从在线传感到结构损伤状态在线推理到任务路径规划的完整方法,为智能飞行器在线路径决策提供了支撑。

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