[发明专利]一种基于大数据的组队循迹规划导航方法

权利要求书

1.一种基于大数据的组队循迹规划导航方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)获取组队各节点环境和运动数据；

(2)对组队的各节点进行轨迹规划，依据节点运动速度确定节点每一步的步长；根据步长规划出从轨迹起点到终点的N个定位轨迹点；

(3)N个定位轨迹点处搜索节点的最优空间位置；

(4)获得节点运动最优状态；

(5)根据节点运动最优状态，构建节点运动轨迹；

(6)通过随机森林回归的运动动作优化形成修正偏置的映射；

(7)对各节点包括综合数据的轨迹进行实时规划导航。

2.根据权利要求1所述的一种基于大数据的组队循迹规划导航方法，其特征在于，步骤(1)包括：

(1.1)设定最小防碰撞距离：

其中：表示t时刻i₁、i₂两个节点的位置，i₁≠i₂，s_min为节点最小防碰撞距离；

(1.2)获取路程距离：

其中：v_t,m为t时刻标号为m节点的移动速度，M为节点总数，O为循迹规划终点位置，X_t,m为t时刻m节点的位置，t₁为节点运动的起始时间，t₂为节点运动的终止时间，其中i为标号；

(1.3)设定最大通信距离：

其中：为主节点A_i在t时刻的位置，为从节点B_i在t时刻的位置，s_max为节点最大通信距离；

(1.4)获取安全代价：

获取t时刻第i个节点到第r个雷达的距离：

(x_t,i,y_t,i,z_t,i)为第i个节点在t时刻的位置；为各节点上共R个雷达中第r个雷达探测区域的中心位置坐标；

获取t时刻第r个雷达对第i个节点的单位时间威胁代价：

s_rmax为第r部雷达的最远探测半径；s_rmin为第r部雷达的预警区域半径；

获得外部节点威胁代价：

获取t时刻第i个节点到第w个禁行区域的距离：

为W个禁行区域中第w个禁行区域的中心位置；

获取t时刻第w个禁行区域对第i个节点的单位时间威胁代价：

s_wmin为禁行区域的最小威胁半径，s_wmax为禁行区域的最大威胁半径；

获得禁行区域威胁代价：

获得节点运动的安全代价：

s_th＝s_an+s_pr

(1.5)获得节点的姿态参数：

其中：v_max为节点的最大速度、为节点的最大俯仰角、θ_max为节点的最大方位角、v_t,i为t时刻i节点的速度、为t时刻i节点的俯仰角、θ_t,i为t时刻i节点的方位角。

3.根据权利要求1所述的一种基于大数据的组队循迹规划导航方法，其特征在于，步骤(3)包括：

其中：k为当前迭代次数，c₁和c₂为学习因子，rand()为随机函数，pbest^k为t时刻第i个节点的历史最好位置，gbest^k为所有节点经历的最好位置，α为惯性系数。