احتساب الزامات سامانه انطباق عوارض زمینی در طراحی مسیر پروازی بهینه و مقید مبتنی بر TF/TAبرای پهپادها

نویسندگان

1 تهران- لویزان- دانشگاه صنعتی مالک اشتر- مجتمع دانشگاهی هوافضا

2 1

چکیده

در این مقاله، به مسئله تاثیرالزامات سامانه انطباق عوارض زمینی در طراحی مسیر بهینه و مقید برای وسایل پرنده بدون سرنشین که ملزم به پرواز برفراز عوارض زمینیدر ارتفاع پایین هستندپرداخته شده است. باتوجه به اینکه در بعضی پرنده­ها از سامانه مزبور به­عنوان سامانه کمک ناوبری استفاده می­شود، این سیستم در مناطق ناهموار کارایی بیشتری دارد و با توجه به اینکه الگوریتم­های طراحی مسیر بهینه عموماً سعی در عبور مسیر از مناطق هموار و کم­ارتفاع دارند، با این تناقض، تامین الزامات این سیستم کار پیچیده­ای است. در این مقاله سعی در ارائه مسیر بهینه و مقید با تضمین به­کارگیری سامانه انطباق عوارض زمینی شده است. بدین‌منظوربا توسعهالگوریتمی مبتنی برشبکه جریان لایه‌ای روی داده‌های دیجیتالی عوارض زمینی و به­کارگیری معادلات دینامیک سه­بعدی پرنده در فضای گسسته همراه بااعمال قیود دینامیکیو تابع هزینه،مدل کاملیاز پارامترهای تاثیرگذار سامانه مزبور در آن لحاظشدهاست.الگوریتم حاصله با اعمال شرایط اولیهو در کمترین زمان ممکن، مسیر بهینه و مقیدی تولید می­کند که محدوده­های مجاز پارامترهای تاثیرگذار سامانه مزبور در آن تامین شده است. نتایج عددی شبیه‌سازی، صحت این مسئله رانشان می­دهد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Considering Terrain Contour MatchingSystem Requirements in the TF/TA Based Constraint Optimal Trajectory Design for UAVs

چکیده [English]

In this paper, the problem of the Terrain Contour Matching systemrequirement effect in the constraint optimal trajectory
planning of the unmanned aerial vehicles that are require to fly at low altitude over the terrain has been discussed.
According to using this system in some of vehicles as a navigation aiding system,it is more efficient in rough terrain and
given that the optimal path planning methods have generally attempted to cross the paved areas, with this contradiction,
providing the requirements of this system is a complex task. In this paper, it's tried to meet the system requirementsin
the constraint optimal trajectory design process. For this purpose, by developing an algorithm based on the layered
network flow and applying dynamic equations of motion on digital terrain elevation data in the three-dimensional space
with the discrete dynamical constraints and a cost function, a complete model of parameters affecting the system has
been fulfilled. The resulting algorithm,by applying the initial conditions and in the least possible time,produces a
constraint optimal trajectory in such a way that the requirements of the systemare satisfied. Numerical results of
simulation show validity of this issue.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Trajectory Design
  • Unmanned Aerial Vehicle
  • Terrain Following/ Threat Avoidance
  • Terrain Contour Matching
  • Network Flow