[发明专利]一种考虑攻防对抗的无人机航迹智能规划方法

权利要求书

1.一种考虑攻防对抗的无人机航迹智能规划方法，其特征在于，该方法针对无人机在任务执行过程中存在攻防对抗的情形，将生存概率的优化目标函数由乘积最大化形式转化为和最小化形式，同时将地形条件与航迹规划的约束条件加入搜索算法中，以使规划的航迹更符合实际情形且搜索空间减小，提高了航迹规划的效率。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法采用网格法来划分三维规划空间，将航迹规划问题分解为寻找从起始点到目标点之间最优的航迹点序列。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的航迹规划的性能从航程长度最小和生存概率最大两个方面进行评价，航迹优化目标函数具体为：令V_i^*＝log((1-V_i)^-1)，则具有相同约束的最优化问题与有相同的解；

航程长度的优化目标函数为

式中：l_i为第i条航迹边的长度，假设无人机在航迹边i时被敌方雷达侦查到的概率为P_i，其生存概率的优化目标函数为

令P_i^*＝log((1-P_i)^-1)，则无人机生存概率优化目标可表述为

引入加权系数k₁和k₂，分别表述航迹长度优化与生存概率优化的权重值，最终得到航迹评价指标形式为

假设雷达系统的探测概率为

式中：P_fa为雷达系统总的虚警概率；K为数据融合准则参数；N为雷达数，(P_faj,P_dj)为第j台雷达的虚警概率和探测概率；f(·)表示探测系统的数据优化配置过程。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的数据融合准则：各雷达最大的探测概率即为整个系统的探测概率。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，计算无人机在某处被探测发现的概率时还需考虑地形遮蔽因素，即如果无人机所处区域被周围地形所遮挡而使雷达系统观测不到，则无人机被探测发现的概率为0。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的约束条件包括：

(1)最小安全飞行高度，针对平坦地形和山地地形，规定无人机的最小安全飞行高度分别为H_P,min与H_M,min；

(2)最大转弯角和最大俯仰角，记第i条航迹边的水平投影为r_i，无人机经过第i段航迹后在高度上的增值为ΔZ_i，无人机最大转弯角为θ，最大俯仰角为则

(3)航迹边矢量方向，记起始点指向目标点的方向矢量为d，第i段航迹与d的夹角为σ_i，规定对于i＝0,1,…,n，有：

σ_i＜π/2 (8)

(4)最大航程长度，记起始点到目标点的直线距离为L_min，规定最大航程长度为2L_min，即

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的搜索算法采用改进的蚁群算法。