一种基于粒子群算法的无人机无冲突四维航迹规划方法

    公开(公告)号:CN116822362B

    公开(公告)日:2024-01-30

    申请号:CN202310787050.8

    申请日:2023-06-29

    摘要: 本发明公开了一种基于粒子群算法的无人机无冲突四维航迹规划方法,属于空中交通管理领域;首先输入无人机群体无冲突四维航迹规划的约束条件,生成初始航迹;基于粒子群算法对融合运行区域内无人机群体进行无冲突航迹优化,并判断是否存在冲突,如果否,则输出无冲突最优航迹规划集合;如果是,则基于延迟起飞时间算法进一步实现无人机群体的冲突解脱,并判断是否存在冲突,如果否,则输出最优化航迹集合和最优起飞时间;如果是则通过增加航路点到航迹的方法再次实现无人机群体冲突解脱,判断是否存在冲突,如果否,则输出航路点的最优化坐标和航迹参数;如果是,则重复粒子群算法;本发明快速实现了无人机群体无冲突四维航迹规划。

    一种基于空域网格的航迹运行冲突解耦控制方法

    公开(公告)号:CN116312072B

    公开(公告)日:2024-01-26

    申请号:CN202310281430.4

    申请日:2023-03-21

    摘要: 本发明公开了一种基于空域网格的航迹运行冲突解耦控制方法,属于航迹冲突检测与解脱领域;具体为:首先,在空域网格单元剖分与编码的基础上对目标空域进行划分,得到目标空域的网格单元集合,以及交通航迹的空域网格描述。然后,将时间段按照航空器进入不同网格单元的时间进行划分,得到时间节点集合,并建立时间节点与交通航迹网格单元之间的映射。接着,基于随机冲突网格算法实现空域网格节点的航迹冲突探测,并设定对应的冲突解脱策略;接着,构建空域网格被占用所需的成本函数,并利用差分进化算法求解得到冲突解脱后的航迹分布;重复直至目标空域网格集合内无风险冲突空域网格。本发明快速实现了大规模航班无冲突航迹规划。(56)对比文件KR 20080048184 A,2008.06.02US 2008255714 A1,2008.10.16US 2012310691 A1,2012.12.06US 2017160414 A1,2017.06.08US 2020166895 A1,2020.05.28US 2022375352 A1,2022.11.24朱永文等.空域网格化方法及其在空管中的应用研究.航空工程进展.2021,第12卷(第4期),12-24.Ming Cai等.Clustering Method ofLarge-Scale Battlefield Airspace Based onMulti A * in Airspace Grid System.mdpi.2022,1-27.

    一种构建局部空域网格剖分及其坐标转换的方法

    公开(公告)号:CN116486654B

    公开(公告)日:2024-01-23

    申请号:CN202310345845.3

    申请日:2023-04-03

    IPC分类号: G08G5/00

    摘要: 本发明提出了一种构建局部空域网格剖分及其坐标转换的方法,属于空中交通管理领域;具体步骤为:首先,采用世界大地测量系统的参考基准,依照1:100万航图分幅,将纬度[‑88°,+88°)区间进行均等网格划分,建立局部网格坐标系;然后,将局部网格划分为4个层级,根据纬度对一级球面划分间隔时进行合幅处理,得到纬度差固定、经差变化的变经纬度网格;接着,选定任意目标其经纬度坐标(L,B),利用局部坐标系网格编码a‑bc‑d,计算网格编码的局部网格坐标系的原点坐标 最后,利用局部网格坐标系的原点坐标 分别计算每个层级的网格位置编码标识符IDr以及各层级的网格坐标原点经纬 值。本发明能构建网格位置编码与地理经纬坐标的相互转换,提高了空域资源和空中交通管理设施的利用率。

    一种多气象条件下的航空器所需到达时间控制方法

    公开(公告)号:CN116682291A

    公开(公告)日:2023-09-01

    申请号:CN202310737750.6

    申请日:2023-06-20

    IPC分类号: G08G5/00 G05D1/10

    摘要: 本发明公开了一种多气象条件下的航空器所需到达时间控制方法,属于空中交通管理领域;具体为:首先建立基于总能量方程的航空器性能预测模型,基于最小二乘法估计航空器未来各航迹点的真空速度;其次对GRIB气象报源数据进行解析插值,预测出飞机所处航路点位置/高度的高空风速,并对航空器真空速度进行矢量运算修正,得到航空器在该航路点的地速值;接着,设计航空器速度调整控制律,迭代解算该控制律作用下的预计到达时间,当与所需到达时间之间的误差满足阈值要求或其他停止条件时对应的调整速度,即为航空器实现定时到达的目标速度。本发明能够为支持四维航迹运行的机载飞行管理系统与综合航电系统的研制提供技术支持。

    一种基于推演评估的空域冲突解脱规则创建方法及系统

    公开(公告)号:CN111210669B

    公开(公告)日:2021-01-22

    申请号:CN202010028664.4

    申请日:2020-01-11

    IPC分类号: G08G5/00

    摘要: 本发明提供了一种基于推演评估的空域冲突解脱规则创建方法及系统,该方法包括:步骤S1,根据用空需求提取空域使用信息并建立空域集合;步骤S2,检测用空需求冲突;步骤S3,创建空域冲突解脱规则;步骤S4,执行冲突解脱规则;步骤S5,推演评估空域冲突解脱后的空域使用情况。该系统包括:空域集合建立模块、用空需求冲突检测模块、空域冲突解脱规则创建模块、冲突解脱规则执行模块和推演评估模块。本发明提供的基于推演评估的空域冲突解脱规则创建方法及系统,根据不同运行需求生成对应的空域冲突解脱规则,并对空域冲突解脱后空域使用的推演评估,可给出适合当前运行活动的空域冲突解脱规则,贴近实际,可操作性强。

    一种基于粒子群算法的无人机无冲突四维航迹规划方法

    公开(公告)号:CN116822362A

    公开(公告)日:2023-09-29

    申请号:CN202310787050.8

    申请日:2023-06-29

    摘要: 本发明公开了一种基于粒子群算法的无人机无冲突四维航迹规划方法,属于空中交通管理领域;首先输入无人机群体无冲突四维航迹规划的约束条件,生成初始航迹;基于粒子群算法对融合运行区域内无人机群体进行无冲突航迹优化,并判断是否存在冲突,如果否,则输出无冲突最优航迹规划集合;如果是,则基于延迟起飞时间算法进一步实现无人机群体的冲突解脱,并判断是否存在冲突,如果否,则输出最优化航迹集合和最优起飞时间;如果是则通过增加航路点到航迹的方法再次实现无人机群体冲突解脱,判断是否存在冲突,如果否,则输出航路点的最优化坐标和航迹参数;如果是,则重复粒子群算法;本发明快速实现了无人机群体无冲突四维航迹规划。

    一种基于空域网格的无冲突航路规划方法

    公开(公告)号:CN116518974A

    公开(公告)日:2023-08-01

    申请号:CN202310477933.9

    申请日:2023-04-28

    IPC分类号: G01C21/20

    摘要: 本发明提出一种基于空域网格的无冲突航路规划方法,涉及路径规划领域;具体为:首先,飞行器部署机载平台,收集四维航迹数据,将飞行起点、终点和障碍物信息发送给航路规划模块;航路规划模块依据每个时间片上不同的三维空间的坐标关系,构建出四维时空的空域网格。然后,在空域网格的基础上,依据强化学习迭代计算四维时空通行价值图;并从通行价值图中选择一条成本最小的无冲突路径,输送到路径平滑模块中;由路线平滑算法根据飞行器的物理特征与动力学特性对路线控制点序列进行平滑,最后将平滑后的结果发送到机载平台,机载平台按照该路线控制飞行器的飞行。本发明通过价值迭代网络推导通行价值图,大大降低了系统运行时间,提高了实效性。

    一种基于推演评估的空域冲突解脱规则创建方法及系统

    公开(公告)号:CN111210669A

    公开(公告)日:2020-05-29

    申请号:CN202010028664.4

    申请日:2020-01-11

    IPC分类号: G08G5/00

    摘要: 本发明提供了一种基于推演评估的空域冲突解脱规则创建方法及系统,该方法包括:步骤S1,根据用空需求提取空域使用信息并建立空域集合;步骤S2,检测用空需求冲突;步骤S3,创建空域冲突解脱规则;步骤S4,执行冲突解脱规则;步骤S5,推演评估空域冲突解脱后的空域使用情况。该系统包括:空域集合建立模块、用空需求冲突检测模块、空域冲突解脱规则创建模块、冲突解脱规则执行模块和推演评估模块。本发明提供的基于推演评估的空域冲突解脱规则创建方法及系统,根据不同运行需求生成对应的空域冲突解脱规则,并对空域冲突解脱后空域使用的推演评估,可给出适合当前运行活动的空域冲突解脱规则,贴近实际,可操作性强。