航迹规划技术是飞行器集群实际应用过程中的关键技术，本专著是在总结作者多年来在多类工程项目和飞行试验工作所积累的工程性难题和解决经验的基础上，针对飞行器集群多类任务航迹规划技术所涉及的基本概念、基本框架、基本方法和求解过程进行了系统和全面的介绍，并根据实际飞行器模型搭建了协同航迹规划方法的硬件实现和虚实结合半实物仿真系统，提供了较为丰富的航迹规划工程化技术实践应用案例，使得读者和科技技术人员通过本书的阅读能够达到实际应用的目的。全书共8章，第1章介绍了航迹规划工程化技术研究绪论；第2章介绍了飞行器集群协同航迹规划的数学模型；第3章介绍了协同航迹规划的典型工程化方法；第4章介绍了面向打击任务的协同航迹规划方法；第5章介绍了面向侦察任务的协同航迹规划方法.；第6章介绍了其他典型任务的协同航迹规划方法；第7章介绍了协同航迹规划方法的硬件实现-智能规划器；第8章介绍了大规模集群协同航迹虚实结合半实物仿真技术。
更多科学出版社服务，请扫码获取。
2004.09-2008.06 宁夏大学应用数学 学士
2008.09-2010.09 西北工业大学系统分析与集成 硕士
2010.09-2013.12 西北工业大学飞行器设计 博士2014.01-2017.06 西北工业大学 航天学院 讲师
2017.07-至今 西北工业大学 航天学院 副教授
2021.07-至今 西北工业大学 航天学院 博士生导师从事飞行器动力学建模与控制相关研究工作，主持包括国家自然科学基金、国家863项目、军口纵向等12项国家级项目以及与航天科工、航天科技、兵器等国防科研院所的横向科研项目30多项，完成了专利成果转换项目4项，发表学术论文40余篇，其中SCI学术论文20篇，由国家出版基金资助的学术专著1本，获得省部级科技进步二等奖3项2019.12~2024.01 中国指控学会-集群智能与协同控制专委会，委员
2021.07~2026.07 中国指控学会-空天防务体系工程专委会，委员
2018.07~2024.07 中国仿真学会- 智能物联系统建模与仿真专委会 ，委员
2019.10~2024.10 中国临近空间与空天飞行器控制会议青年工作委员会，委员
第1章 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 飞行器集群协同航迹规划技术研究应用现状 2
1.2.1 背景与需求 2
1.2.2 研究与应用现状 2
1.3 智能规划器硬件研究应用现状 6
1.3.1 背景与需求 6
1.3.2 研究与应用现状 7
1.4 大规模集群验证技术研究应用现状 8
1.4.1 背景与需求 8
1.4.2 研究与应用现状 9
1.5 本书内容和安排 11
参考文献 13
第2章 飞行器集群协同航迹规划的数学模型 18
2.1 引言 18
2.2 典型任务场景描述 18
2.2.1 协同侦察任务 18
2.2.2 协同打击任务 19
2.2.3 协同突防任务 20
2.3 航迹规划通用数学模型 20
2.4 面向工程应用的典型场景航迹规划模型 21
2.4.1 航迹表示 21
2.4.2 规划空间 22
2.4.3 约束条件 23
2.4.4 规划算法 29
2.4.5 典型任务场景的目标函数和任务约束 29
2.5 本章小结 35
第3章 协同航迹规划的工程化方法 36
3.1 引言 36
3.2 相关概念及定义 36
3.3 二维航迹规划方法 39
3.3.1 Dubins算法 40
3.3.2 二维A*算法 51
3.3.3 二维RRT算法 53
3.4 航迹高度规划方法 54
3.4.1 插值备选航迹点 54
3.4.2 给定策略沉降 55
3.4.3 高程坐标补偿 57
3.4.4 航迹点平滑 58
3.4.5 航迹点优化检测 59
3.5 本章小结 61
第4章 面向打击任务的协同航迹规划方法 62
4.1 引言 62
4.2 打击任务协同航迹规划模型 62
4.2.1 问题描述 62
4.2.2 相关概念及定义 63
4.2.3 飞行器模型 65
4.2.4 目标模型 66
4.2.5 打击任务模型 68
4.2.6 环境模型 70
4.3 打击任务模块航迹规划方法 70
4.3.1 协同打击的五段式方法 70
4.3.2 基于Dubins算法的快速打击方法 74
4.3.3 打击航迹规划时空协同方法 74
4.3.4 飞行器集群打击任务优化方法 79
4.3.5 仿真与分析 81
4.4 本章小结 81
第5章 面向侦察任务的协同航迹规划方法 83
5.1 引言 83
5.2 协同侦察任务航迹规划模型 83
5.2.1 问题描述 83
5.2.2 相关概念及定义 84
5.2.3 侦察区域模型 85
5.2.4 侦察视场模型 87
5.2.5 侦察任务模型 88
5.3 协同侦察任务航迹规划工程化方法 90
5.3.1 基于区域角度优化方法 91
5.3.2 基于扫描线法的侦察航迹生成方法 92
5.3.3 转弯半径太大情况下的转移路径优化 93
5.3.4 飞行器任务能力的区域侦察飞行器数目优化 96
5.3.5 基于Dijkstra算法的转移航迹点优化 98
5.3.6 飞行器集群多次侦察任务算法流程 100
5.3.7 仿真与分析 100
5.4 本章小结 101
第6章 其他典型任务的协同航迹规划方法 102
6.1 引言 102
6.2 其他典型任务场景概念描述 102
6.2.1 典型任务应用场景概述 102
6.2.2 相关概念及定义 104
6.3 协同突防任务模型及航迹规划方法 106
6.3.1 协同突防任务建模 106
6.3.2 突防任务航迹规划方法 108
6.3.3 算法流程 112
6.3.4 仿真与分析 114
6.4 协同中继盘旋任务模型及航迹规划方法 114
6.4.1 协同中继盘旋任务建模 114
6.4.2 中继盘旋任务航迹规划方法 118
6.4.3 算法流程 120
6.4.4 仿真与分析 121
6.5 协同必经任务模型及航迹规划方法 121
6.5.1 协同必经任务建模 122
6.5.2 必经任务航迹规划方法 123
6.5.3 算法流程 124
6.5.4 仿真与分析 124
6.6 协同评估任务模型及航迹规划方法 125
6.6.1 协同评估任务建模 125
6.6.2 评估任务航迹规划方法 126
6.6.3 算法流程 126
6.6.4 仿真与分析 127
6.7 任务驱动的航迹规划流程 127
6.7.1 任务驱动的航迹规划结构 127
6.7.2 仿真与分析 129
6.8 本章小结 129
第7章 协同航迹规划方法的硬件实现-智能规划器 130
7.1 引言 130
7.2 系统分析与功能需求 130
7.2.1 规划系统概述 130
7.2.2 硬件功能需求 132
7.3 智能规划器硬件实现方案 133
7.3.1 规划器内部硬件模块构成 133
7.3.2 集群组网通信 134
7.3.3 任务调度方案 136
7.3.4 基于单核DSP处理器的方案设计 138
7.3.5 基于多核DSP的硬件方案设计 140
7.4 应用案例 145
7.4.1 基于DSP的智能规划器实物设计 145
7.4.2 智能规划器飞行实验验证 147
7.5 本章小结 150
第8章 大规模集群协同航迹规划虚实结合半实物仿真技术 151
8.1 引言 151
8.2 虚实结合半实物仿真技术系统结构 151
8.2.1 虚实结合的半实物仿真系统组成部分 151
8.2.2 集群决策规划平台 153
8.2.3 半实物机载装置 156
8.2.4 虚拟半实物仿真子系统 159
8.2.5 多机地面监测与推演平台 168
8.3 半实物仿真实验过程 170
8.4 应用案例 173
8.4.1 运行 173
8.4.2 场景简述 173
8.5 本章小结 173
书单推荐
