1.航路规划

1.航路规划

航路规划是航线规划与轨迹规划的统称,航线规划与轨迹规划的共同点是考虑地形、气象等环境因素以及平台自身的飞行性能,为飞行器制定出从初始位置到目标位置的最优飞行路径。

(1)航路规划步骤

从任务说明书中(须执行的飞行任务)了解本次任务,包括上级部署的航线、飞行参数、动作要求。给出航路规划的任务区域,确定地形信息、威胁源分布的状况以及无人机的性能参数等限制条件。

对航路进行优化,满足无人机的最小转弯半径、飞行高度、飞行速度等约束条件。根据任务说明书(须执行的飞行任务)的内容,以及指定的航线,在电子地图上画出整个飞行的路线。

(2)航路的控制

航路控制是在姿态角稳定回路的基础上再加上一个位置反馈构成的。其工作过程如下:在无线信道畅通的条件下,由GPS定位系统实时提供飞机的经度和纬度,结合遥测数据链提供的飞机高度,将其与预定航路比较,得出飞机相对航路的航路偏差,再由飞行控制系统计算机计算出飞机靠近航路飞行的控制量,并将控制量发送给无人机的自动驾驶系统,机上执行机构控制飞机按航路偏差减小的方向飞行,逐渐靠近航路,最终实现飞机按预定航路的自动飞行,从而完成预定的飞行任务。

(3)航路的修正

在任务区域内执行飞行任务时,无人机是按照预先指定的任务要求执行一条参考航路,根据需要适时调整和修正参考航路。调整和修正参考航路只是局部的,要注意航路威胁源的避让。

给出威胁源的模型,用威胁半径为R的圆表示。建模的时候充分考虑不同的威胁源及其威胁等级,将其作为衡量航路路径选择的一个标准,使无人机在不同威胁源的情况下选择不同的航路。规划最安全的航路和最短的航路之间存在着矛盾,考虑安全性的同时还要考虑航路长度对燃油的消耗问题。两者结合考虑以获得最佳的航路,在安全范围内,又能少消耗燃油。