一种飞行器航迹实时规划系统的制作方法

技术特征：
1.一种飞行器航迹实时规划系统，用于规划飞行器的飞行路线，其特征在于，包括：北斗定位模块、空域态势探测模块、任务决策与规划模块、智能优化模块和人机交互模块，在规划飞行器的飞行路线中具体包括：以下步骤：s1.通过所述人机交互模块输入飞行器所要执行的任务；s2.通过所述北斗定位模块提供飞行器的实时位置信息，并通过所述空域态势探测模块获得飞行器处于所述实时位置的空域态势信息；所述空域包括安全区、威胁区、禁飞区；s3.所述任务决策与规划模块根据输入飞行器所要执行的任务的优先级、空域态势信息进行决策并规划出基本航线，交由人机交互模块选择。2.根据权利要求1所述的一种飞行器航迹实时规划系统，其特征在于，包括s4.人通过所述人机交互模块根据规划结果选择接受或重新规划，直至获得满意结果。3.根据权利要求1所述的一种飞行器航迹实时规划系统，其特征在于，包括s5.所述智能优化模块则根据空域态势的变化以及任务的完成情况对飞行器的航迹变动进行实时优化，给出最优航迹；全过程中，人通过所述人机交互模块随时对飞行器所要执行的任务进行增加、删除或停止规划。4.根据权利要求1所述的一种飞行器航迹实时规划系统，其特征在于，所述任务决策与规划模块分别与所述北斗定位模块、空域态势探测模块、智能优化模块和人机交互模块通讯连接。5.根据权利要求1所述的一种飞行器航迹实时规划系统，其特征在于，所述空域态势探测模块包括：北斗导航定位接收机、机载雷达设备、机载传感器组合设备、数据融合处理终端计算机；所述数据融合处理终端计算机通过所述北斗导航定位接收机接收所述北斗定位模块传输的当前飞行器的空域位置信息，所述数据融合处理终端计算机通过所述机载雷达设备勘测飞行器当前空域自然气象、空域目标线索、障碍及地势姿态，所述数据融合处理终端计算机通过所述机载传感器组合设备接收飞行器飞行多维位置角度随当前空域环境及地势姿态的动态变化信息，所述数据融合处理终端计算机进行数据格式统一融合转换，绘制当前一定探测空域裕度范围内障碍物及航迹可分布模型drm并给出障碍区的平滑因子参数sf，我们将drm与离线预设理想化模型opm进行网络包络覆盖对比得出障碍化裕度包络模型bmm，并综合机载雷达、传感器、北斗导航定位接收机的实时数据链传递，计算机终端给出实时危险等级因子参数dsf，dsf可由决策者根据实时飞行环境情况并结合飞行品质规范及评价标准给出，默认为大于等于1的系数；当sf(bmm)小于等于sf(opm)，bmm即为安全区；当sf(bmm)大于sf(opm)*dsf，bmm即为禁飞区；当sf(bmm)裕度介于sf(opm)～sf(opm)*dsf，bmm即为威胁区。6.根据权利要求5所述的一种飞行器航迹实时规划系统，其特征在于，所述机载传感器组合设备包括机超声波传感器、激光测距传感器、视觉传感器。7.根据权利要求1所述的一种飞行器航迹实时规划系统，其特征在于，所述任务决策与
规划模块包括电子数据链传输设备、数据融合处理终端；所述电子数据链传输设备的输入逻辑对接空域态势探测模块的输出逻辑，接收安全区、禁飞区、威胁区的包络模型，并传递至数据融合处理终端；所述数据融合处理终端中离线装载空域包络模型及地图数据，并预设数据融合处理规则库，规则库中可按执行任务等级配置智能算法，结合安全区、禁飞区、威胁区的包络数据对飞行器的起飞、偏航、巡航、纵横向姿态、高度、速度进行实时调整与进近场航程预估判断，根据当前数据存储量及探测截获数据，规划飞行器航迹包络，包括正常飞行区域半径、正常飞行区域空间信息、实时飞行区域可避让区域，并通过电子数据链传输设备的输出逻辑分两路分别传输至智能优化模块及人机交互模块。8.根据权利要求1所述的一种飞行器航迹实时规划系统，其特征在于，所述智能优化模块包括电子数据链传输设备、数据融合处理终端，所述电子数据链传输设备、数据融合处理终端与任务决策与规划模块形成负反馈闭环调节；所述智能优化模块用于对从任务决策与规划模块中接收规划输出数据的结果进行优化、修正全局偏差、优化路径精度，进一步保障智能规划线路的精确性；所述数据融合处理终端的模块逻辑根据输出航迹包络模块信息及当前飞行器空间位置，内层实时建立飞行器每次执行完飞行任务的累积数据误差梯度数据库，外层对已决策的航迹数据与飞行器实时飞行数据的信息浓度进行算法调和，根据输入输出的迭代闭环反馈，对全局规划航迹信息实现精度上的有效优化。9.根据权利要求1所述的一种飞行器航迹实时规划系统，其特征在于，所述人机交互模块包括电子数据链传输设备与终端计算机；所述终端计算机配置多线程总工程序，人在人机交互界面进行飞行器任务启动、改变、中止、结束指令操作；所述终端计算机装载三维地图导航库，人可主动或根据任务决策与规划模块反馈的实时信息，输入飞行器操纵信息，发布飞行时间、速度、飞行偏距、转弯坡度、转弯角度、航程点布列、航程线轨迹等待区域包络维度的多重信息；所述多线程总工程序对各数据进行融合建模处理,并在终端计算机中给出可视化信息，经过电子数据链传输设备的输出逻辑，与任务决策与规划模块形成闭环反馈，为飞行器管理提供决策依据。

技术总结
本发明提供了一种飞行器航迹实时规划系统，在规划飞行器的飞行路线中具体包括：以下步骤：S1.通过所述人机交互模块输入飞行器所要执行的任务；S2.通过所述北斗定位模块提供飞行器的实时位置信息，并通过所述空域态势探测模块获得飞行器处于所述实时位置的空域态势信息；S3.所述任务决策与规划模块根据输入飞行器所要执行的任务的优先级、空域态势信息进行决策并规划出基本航线，交由人机交互模块选择。本发明的航迹实时规划模块，协同实时航程及导航规划，动态地决策飞行可控变量；可根据飞行器机载可探测范围裕度，采用滚动规划策略，实时计算并推进下一规划区域及周期的预设航迹，为飞行任务的连续执行提供实时更新的全局优化选择方案。局优化选择方案。局优化选择方案。


技术研发人员：张琳 武帆 董佳辉 罗瑜 孟娇娇 谭王景
受保护的技术使用者：陕西工业职业技术学院
技术研发日：2021.08.09
技术公布日：2021/11/30