[发明专利]一种应急路径规划方法及装置

权利要求书

1.一种应急路径规划方法，其特征在于，包括：

根据一发失效规范要求及地形障碍物限制构建待规划飞机的真实三维地形图模型，所述一发失效规范要求包括最小梯度、水平保护区以及垂直超障余度；

利用MATLAB编程将所述真实三维地形图模型转换为二维平面地形图模型，并计算得到所述待规划飞机的障碍物区域；

根据所述障碍物区域的预设条件，建立所述待规划飞机的平面运动模型和超障模型；

基于动态窗口法对所述平面运动模型和所述超障模型进行计算，并引入评价函数求解所述待规划飞机的最优路径。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用MATLAB编程对所述真实三维地形图模型转换为二维平面地形图模型，并计算得到所述待规划飞机的障碍物区域，包括：

获取SRTM高程数据，对所述SRTM高程数据进行处理，得到对应的高程离散点；

利用所述MATLAB编程对所述高程离散点进行偏离求解，得到平面障碍物的示意图，结合原始地形障碍物，确定得到所述待规划飞机的障碍物区域。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述引入评价函数求解所述待规划飞机的最优路径，包括：

通过评价函数选择下一时刻中满足约束的最优速度，最大G(v,w)对应速度最优，评价指标包含方位角、安全距离、速度(线速度和角速度)，评价函数定义为：式中表示当前速度下轨迹方位与目标方位之间的夹角，velocity(v,w)表示当前线速度和角速度，α，β，γ为权值参数。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在引入评价函数求解所述待规划飞机的最优路径之前，还包括：

通过预设公式对所述待规划飞机进行归一化处理，所述预设公式包括：

其中，n为动态窗口内的所有轨迹，i为当前对应轨迹。

5.一种应急路径规划装置，其特征在于，包括：

第一处理单元，用于根据一发失效规范要求及地形障碍物限制构建待规划飞机的真实三维地形图模型，所述一发失效规范要求包括最小梯度、水平保护区以及垂直超障余度；

第二处理单元，用于利用MATLAB编程将所述真实三维地形图模型转换为二维平面地形图模型，并计算得到所述待规划飞机的障碍物区域；

第三处理单元，用于根据所述障碍物区域的预设条件，建立所述待规划飞机的平面运动模型和超障模型；

第四处理单元，用于基于动态窗口法对所述平面运动模型和所述超障模型进行计算，并引入评价函数求解所述待规划飞机的最优路径。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第二处理单元用于：

获取SRTM高程数据，对所述SRTM高程数据进行处理，得到对应的高程离散点；

利用所述MATLAB编程对所述高程离散点进行偏离求解，得到平面障碍物的示意图，结合原始地形障碍物，确定得到所述待规划飞机的障碍物区域。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第四处理单元用于：

通过评价函数选择下一时刻中满足约束的最优速度，最大G(v,w)对应速度最优，评价指标包含方位角、安全距离、速度(线速度和角速度)，评价函数定义为：式中表示当前速度下轨迹方位与目标方位之间的夹角，velocity(v,w)表示当前线速度和角速度，α，β，γ为权值参数。

8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括：第五处理单元；所述第五处理单元用于：

通过预设公式对所述待规划飞机进行归一化处理，所述预设公式包括：

其中，n为动态窗口内的所有轨迹，i为当前对应轨迹。

9.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在的设备执行如权利要求1至4中任一项所述的应急路径规划方法。

10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括至少一个处理器、以及与所述处理器连接的至少一个存储器、总线；其中，所述处理器、所述存储器通过所述总线完成相互间的通信；所述处理器用于调用所述存储器中的程序指令，以执行如权利要求1至4中任一项所述的应急路径规划方法。