基于动态贝叶斯网络的无人机路径规划研究
肖秦琨;高晓光;高嵩;雷斌;张海宁
【摘 要】针对威胁可变及威胁体不尽相同的无人机路径规划问题,提出了一种局部路径重规划的算法.该算法首先构造出战场具有n类威胁体的初始路径图--\改进型Voronoi 图\后应用Dijkstra算法搜索威胁分布图,求解粗略最短路径.在无人战斗机飞行过程中,威胁体威胁等级不断变化,无人战斗机通过多传感器数据融合知识构建动态贝叶斯网络图,感知环境,获取信息,应用Viterbi解码算法获得实时威胁等级,进行局部改进型Voronoi图的重构,以完成局部路径重规划,提高了无人战斗机在实战环境下生存概率.给出了应用该方法的具体步骤,通过仿真实验证明该算法的有效性.
【期刊名称】《系统工程与电子技术》 【年(卷),期】2006(028)008 【总页数】4页(P1124-1127)
【关键词】动态贝叶斯网络;无人战斗机;路径重规划;改进型Voronoi图 【作 者】肖秦琨;高晓光;高嵩;雷斌;张海宁
【作者单位】西安工业大学电子信息学院,陕西,西安,710032;西北工业大学电子信息学院,陕西,西安,710072;西北工业大学电子信息学院,陕西,西安,710072;西安工业大学电子信息学院,陕西,西安,710032;西安工业大学电子信息学院,陕西,西安,710032;西安工业大学电子信息学院,陕西,西安,710032 【正文语种】中 文
【中图分类】基础科学
第 2 8 卷 第 8 期 系统 工 程与电子技术V ol.2 8 N o.8 20 0 6 年 8 月 Sy s t e m s E n gi n e e ri n g a n d E l e c t r o nic s Au g.2 0 0 6 _- _ _ _ _ _ - _..-._ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ I..- _ _ _ _ _.._ _ _ _ _ _ _ _ -.- _._ _ _ _.-.._ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _.- _ _ __ _ _ - _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _._.-._ - _ 文章编号：1 001- 5 0 6 X ( 2 0 0 6 ) 0 8 - 1 1 2 4 - 0 4基 于 动 态 贝 叶 斯 网 络 的 无 人 机 路 径 规 划 研 究肖 秦 琨 1 , 2 ， 高 晓 光 2 ， 高 嵩 1 ， 雷 斌 l ， 张 海 宁 1( 1.西安 工 业 大学电子信息学院， 陕西 西安 710 032 ；
2 ． 西北 工 业 大学电子信息学院， 陕西 西安 71 0072)摘 要 ： 针 对威 胁 可 变 及 威 胁 体 不 尽相 同 的 无 人 机 路 径 规 划 问 题 ， 提 出 了一种局 部 路 径 重 规 划 的 算 法 。 该 算法 首 先 构 造 出 战 场 具 有 行 类 威 胁 体 的 初 始 路 径 图— — “ 改 进 型 V o r o n oi 图 ” ， 后 应 用 D i j k s t r a 算 法 搜 索 威 胁 分 布图 ， 求解粗 略 最 短 路 径 。 在 无 人 战斗 机 飞 行 过 程 中， 威 胁 体 威 胁 等 级 不 断 变 化 ， 无 人 战 斗 机 通 过 多 传 感 器 数 据 融合 知 识 构 建动 态 贝 叶 斯 网 络 图 ， 感 知 环 境 ， 获 取 信 息 ， 应 用 V it e rbi 解 码 算 法 获 得 实 时 威 胁 等 级 ， 进 行 局 部 改 进 型V o r o n oi 图 的 重 构 ， 以 完成局 部 路 径 重 规 划 ， 提 高 了 无 人 战 斗 机在 实 战 环 境 下 生 存 概 率 。 给 出 了 应 用 该 方 法 的 具体步 骤 ， 通 过 仿 真实 验 证 明 该 算 法 的 有 效 性 。关键 词 ： 动 态 贝 叶 斯 网 络； 无 人 战 斗 机； 路 径 重 规 划； 改 进 型 V o r o n oi 图中 图分类号： T P 1 8文 献标 识 码： AS t u d y o n p a t h p l a n n i n g o f U C A V b a s e d o n d y n a m i c B a y e si a n n e t w o r kX I A O Q i n _ k u n 1.2 , G A O X i a o - g u a n g z , G A O S o n g l , L E I B i d.Z H A N G H ai - ni n g i (J.S c h o o l o 厂E l e ct r o ni c s a n d I n f o
r m a ti o n E n gi n e e ri n g , X i , a n T e ch n ol o g i c al U ni v., X i , a n 71 0 0 3 2 , C h i n a ;2.S c h o o l o , E l z c t r o n i c s a n d I n f o r m a ti o n E n g i n e e ri n g , N o r t h w e s t e r n P o l y t e c h n i c U n i v ． ， X i ' a n 7 1 0 0 7 2 , C h i n a )A b st r a ct : A n e w p a th pl a n ni n g alg o r ith m f o r u n m a n n e d c o m b a t ai r v e hicl e ( U C A V ) is p r o p o s ed f o r a chi e vi n g o p-t i m al l o c al p a th r e pla n ni n g u n d e r c o m plic at ed ai r b a t t l e e n vir o n m e n t.F i r s t l y , a n i m p r o v e d V o r o n oi dia g r a m b a s e d o n diff e r e n t l o c atio n s la n d g r ad e s of th r e at s is c o n str u ct ed B y u tilizin g o u r i m p r o v ed V o r o n oi dia g r a m , th e Dj k str a alg or ith m i s i m ple m e n t e d t o f i n d a n i niti al t h r e a t - a v oidi n g U C A V p a t h F o r m a t c hi n g d y n a m i c b a t t l efield s it u a t i o n s a n d tr a c ki n g t h e s t a t u s of diff e r e n t th r e at s , d y n a m i c B a y e sia n n et w o rk( D B N ) m od el is e x pl oit ed b a s ed o n m ulti- s e n s o r d a t a fu si o n T h e \\ f i t e r bi alg o r ith m i s th e n u s e d t o e s t i m a t e t h e g r a d e o f t h r e a L L o c al p a th r e pl a n ni n g of U C A V i s d o n e whil e l o c al i m p r o v e d V o r o n oi dia g r a m is r e c o n str u ct ed fo r e nh a n ci n g th e ch a n c e of s u r vi v aL O u r e x p e ri m e n t al r e s ult sd e m o n s t r a t e th e i m p r o v e d a c c u r a c y a n d efficie n c y of l o c al p ath r e pla n nin g.K e y w o r d s : d y n a m i c B a y e si a n n e t w o r k ; u n m a n n e d c o m b a t a i r v e hi cl e ; p a t h r e pl a n n i n g ; i m p r o v e d V o r o n oi di a g r a mO 引 言路径 规划 是 研究 无 人 战斗 机( u n m a n n ed c o m b a t air v ehicl e ， U C A V ) 的 重 要 基础 课 题 之一 。 基 于 战场威胁点 得到的 V o r o n oi 图 进 行 路 径 规 划 研 究‘ 1]， 实 际 上 是 把 所 有 威 胁点 看
基于动态贝叶斯网络的无人机路径规划研究
