申请/专利权人：南京理工大学

申请日：2023-05-31

公开（公告）日：2024-03-15

公开（公告）号：CN116661496B

主分类号：G05D1/695

分类号：G05D1/695;G05D109/20

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.15#授权;2023.09.15#实质审查的生效;2023.08.29#公开

摘要：本发明提供一种基于智能算法的多巡飞弹协同航迹规划方法，包括如下步骤：构建包括三维地图和威胁范围的战场环境；建立单巡飞弹规划层的代价函数和性能约束，基于个体航迹自身的特性，个体航迹与其他航迹之间的时空协同性，建立多巡飞弹协同航迹规划层的代价函数；基于粒子群与人工蜂群混合优化算法确定多巡飞弹最优航迹。本发明提供一种基于智能算法的多巡飞弹协同航迹规划方法，该方法具有较强的全局搜索能力和局部搜索能力，满足多巡飞弹协同航迹规划的要求，规划出的航迹能够从不同的方向对目标实施攻击，有效提高摧毁目标的概率。

主权项：1.一种基于智能算法的多巡飞弹协同航迹规划方法，其特征在于，所述方法包括：步骤1、构建战场环境；其中，战场环境包括三维地形、威胁范围；步骤2、建立单巡飞弹规划层的代价函数和性能约束；其中，代价因素包括航程距离代价、地形匹配度代价和潜在威胁代价，性能约束包括最短航迹段约束、最大飞行距离约束、最大俯冲角约束和最大水平转角约束；步骤3、建立多巡飞弹协同航迹规划层的代价函数；代价函数包括：个体航迹自身的特性，个体航迹与其他航迹之间的时空协同性；步骤4、基于粒子群与人工蜂群混合优化算法确定多巡飞弹最优航迹；其中，航程距离代价通过以下方法确认： 式中，为第i个巡飞弹的第k航迹段长度；N为航迹点个数；||·||代表欧式距离；所述地形匹配度代价为： 式中，为第k个航迹点对应的地形高程，hsafe为巡飞弹的安全飞行高度，为巡飞弹第k航迹点对应的实际飞行高度；潜在威胁代价为： 式中，m为雷达威胁的数量，θ为各雷达威胁，dP,θ表示航迹点到雷达中心点的直线距离，rθ表示各雷达威胁的半径分布；所述最短航迹段约束为： 式中，为规划航迹的第k航迹段长度，lmin为允许的最短航迹段；所述最大飞行距离约束为： 式中，为规划航迹的第k航迹段长度，Lmax为最大飞行距离；所述最大俯冲角约束为： 式中，θmax为最大俯冲角，为第k航迹段的水平投影；所述最大水平转角约束为：式中，为最大水平转角约束；单巡飞弹规划层的航迹代价函数如下：Jsingle＝ω1CostL+ω2CostH+ω3CostRadar+ξPF式中，ωi为权系数且为了处理上述约束条件，引入罚函数PF：ξ为惩罚因子；多巡飞弹协同航迹规划层的协同函数通过以下方法确定： 式中，表示巡飞弹i的航迹总长；Vi表示巡飞弹i的速度；ETA表示协同时间；n表示巡飞弹数量；协同函数在协同时间ETA难选取的情况下，确定为： 式中，表示平均时间；对于两枚以上的巡飞弹，协同函数确定为：f＝|Jl1V1-Jl2V2|构建一个子目标，对攻击入射角度相对较大的情况给予奖励，奖励函数为： 式中，Di表示巡飞弹i的攻击进入角；多巡飞弹航迹代价函数设计为： 式中，εi，i＝1,2,3为权值，f为多巡飞弹协同函数，Fi表示巡飞弹i的航迹性能。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 南京理工大学 一种基于智能算法的多巡飞弹协同航迹规划方法

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