[发明专利]一种近实时机动轨迹生成与跟踪的控制方法

权利要求书

1.一种近实时机动轨迹生成与跟踪的控制方法，所述方法利用飞机模型、搜索模型和滚动时域模型结合进行，所述方法包括：

定义飞机的初始状态S₀，以初始状态S₀作为搜索模型的输入进行搜索得到单次滚动迭代下的动作序列a₁,...,a_k，其中k为单次滚动迭代的步长；

选取该次滚动迭代所生成动作序列a₁,...,a_k中的前h个动作a₁,...,a_h作为飞机模型的输入对飞机状态进行更新并得到更新后的飞机状态；

以更新后的飞机状态作为搜索模型的新输入进行搜索，将每次滚动迭代过程中选取的h个动作a₁,...,a_h依次放入动作序列中；

重复滚动迭代数次后，在到达指定时间或终止状态时得到一个最优动作序列，其中，h小于等于k。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述飞机模型的输出为状态向量s＝(V,α,β,θ,φ,ψ,q,p,r,x,y,h)^T，其中包含空速V，迎角α，侧滑角β，俯仰角θ，滚转角Φ，偏航角ψ，滚转角速率p，俯仰角速率q，偏航角速率r，轴向坐标x，横向坐标y，以及高度H。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，建立飞机模型，具体包括：

建立状态向量s与升降舵、副翼、方向舵的偏度以及油门杆位置的函数s＝f(Δδ_e,Δδ_a,Δδ_r,Δδ_T)并定义飞机模型的状态变量更新周期为t_s，其中Δδ_e,Δδ_a,Δδ_r,Δδ_T分别为升降舵、副翼、方向舵的偏度以及油门杆位置；

定义驾驶杆、脚蹬和油门杆的动作空间A，离散形式A＝{a₁,a₂,...,a_L}，L为可选动作总数，动作空间是驾驶杆、脚蹬和油门杆组合操纵不同结果的集合；

根据预定周期t_s，在动作空间A中进行动作选择，得到动作序列a₁,...,a_N；

根据函数s＝f(Δδ_e,Δδ_a,Δδ_r,Δδ_T)和动作序列a₁,...,a_N得到状态序列S＝s_1,1,s_2,1,...,s_M,1,s_1,2,...,s_M,2,...,s_M,N，其中，每个动作持续固定时长t_a，要求t_at_s，M＝t_a/t_s，策略深度为N。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，以更新后的飞机状态作为搜索模型的新输入进行搜索，具体为：

根据状态序列S和评价机制建立多维激励向量r，其中，r(s_1,1,s_2,1,...,s_M,N)＝(r₁,r₂,...,r_d)；

利用所述飞机模型以及多目标蒙特卡洛树搜索算法对动作序列a₁,...,a_N进行搜索，在给定的预算内对所述搜索过程重复进行得到多个符合条件的动作序列；

从多个符合条件的动作序列中选择得到最优的一个动作序列。