[發明專利]基于角度搜索的多機載雷達協同探測航路規劃方法

有效

• 申請號: 201710181563.9
• 申請日: 2017-03-24
• 公開（公告）號: CN107014384B
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發明（設計）人: 王彤;王婷婷;陳金銘
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G01C21/20
• 分類號: G01C21/20;G01S13/87
• 代理公司: 西安睿通知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 61218
• 代理人: 惠文軒

本發明屬于雷達技術領域，公開了一種基于角度搜索的多機載雷達協同探測航路規劃方法，包括：設定多機載雷達的協同探測區域內有N部載機，第i部載機的初始位置記為(x_i,y_i)；得到第i部載機所能達到的所有位置組成的圓弧GH；選取飛行代價最小的一個節點作為第i部載機在下一時刻的位置，得到N部載機在下一時刻分別對應的節點，以及每部載機下一時刻對應的位置和速度方向；從而得到N部載機在下一時刻分別對應的位置；完成L個搜索步長的多機載雷達協同探測航路規劃過程；本發明能夠有效的解決多機載雷達協同執行警戒任務時的航路規劃問題。

技術領域

本發明屬于雷達技術領域，尤其涉及一種基于角度搜索的多機載雷達協同探測航路規劃方法，適用于機載雷達協同探測。

背景技術

偵察監視是戰場情報的主要來源，古今中外，軍事家憑借了解敵情，以求“知己知彼，百戰不殆”，創造了許多豐富多彩的戰例。準確而及時的偵察情報不僅是軍隊戰斗力的“倍增器”，而且是決定戰爭勝負的重要因素。為了能在現代戰爭特別是在信息化戰爭中立于不敗之地，更需要全面掌握敵情，確保指揮員在瞬息萬變的戰爭中運籌帷幄，駕駛戰局。在現代戰爭條件下，隨著現代高新技術的飛速發展與進步，推進了軍事偵察情報裝備現代化進程。

機載雷達與地面雷達相比，具有較強的低空、超低空探測能力、機動能力和戰場指揮能力，是空軍預警探測和作戰指揮系統的重要組成部分。機載預警雷達可用于空中值勤，執行重大活動和重要目標的安保任務或監視周邊敵對國軍事行動，維護國家領空、領海、領土主權，以防突然襲擊。

研究表明，由于現代戰場全方位、大縱深的特點，單個機載雷達常常無法完成對所有目標的空中偵察任務，需要多機載雷達協同工作，因此，多機載雷達協同航路規劃便顯得愈發重要了。

航路規劃是指在特定約束條件下，尋找運動物體從起始點到目標點，滿足某種性能指標和某些約束的最優運動路線、路徑。目前研究較多的航路規劃算法有動態規劃法、粒子群算法、A*算法及其改進算法、遺傳算法以及蟻群算法等。這些航路規劃算法均有一個限制條件：有固定的起始點和目標點。然而對于多機載雷達執行警戒任務的情況，載機需要在特定的區域內不斷飛行，沒有固定的目標點，這就使得目前已有的航路規劃算法無法使用。

發明內容

針對上述現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種基于角度搜索的多機載雷達協同探測航路規劃方法，能夠有效的解決多機載雷達協同執行警戒任務時的航路規劃問題。

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案予以實現。

一種基于角度搜索的多機載雷達協同探測航路規劃方法，所述方法包括：

步驟1，設定多機載雷達的協同探測區域，所述協同探測區域內有N部載機，每部載機上設置一個機載雷達，第i部載機的初始位置記為(x_i，y_i)，且i＝1，2，...，N，第i部載機的探測范圍為：以第i部載機的當前位置(x_i，y_i)為圓心，以R_i為半徑的圓形區域，R_i為第i部載機上的機載雷達的最大作用距離；將所述N部載機的初始位置信息和初始速度信息分別存儲于位置矩陣P和速度向量V中；

令迭代次數n＝1，搜索步長l＝1，i＝1；且n＝1，...，num，l＝1，...，L，i＝1，...，N；num為總的迭代次數，L為總的搜索步長，N為載機的總個數；

步驟2，記點E為第i部載機的當前位置，第i部載機的速度方向水平向右，點F為第i部載機在Δt時間內直線飛行所到達的位置，點E與點F之間的距離記為最小直飛距離，點G為第i部載機在Δt時間內以最小轉彎半徑向上轉彎所達到的位置，點H為第i部載機在Δt時間內以最小轉彎半徑向下轉彎所達到的位置，從而得到第i部載機在Δt時間內所能達到的所有位置組成的圓弧GH；其中，Δt為載機由當前節點飛往下一節點的路程中所需要的時間。