● 摘要
本论文对无人机路径规划系统进行了研究，主要包括路径规划系统的软件架构分析与设计、智能规划算法的研究和软件编码实现。 首先，整个系统的整个软件架构划分为三个模块：人机交互模块、路径规划算法模块和通信模块。人机界面模块是进行路径规划的界面平台，功能主要包括地图的管理，五边航线装订，机场设置，威胁区域设置，航线的显示等；路径规划模块是软件的核心部分，它又分为预规划和在线规划两个子模块；通信模块是与飞控计算机的通信接口，当航线规划完毕后把航线发给飞控计算机或从飞控计算机上接收遥测信息等。 本课题的核心模块是路径规划模块。预规划模块利用了一种改进的遗传算法CHC（Cross generation Heterogeneous recombination Cataclysmic mutation）进行预规划，在遗传操作上又进行了一些改进，使得更适合本系统；重规划模块利用D*算法进行在线重规划，利用D*算法的原因是D*算法和遗传算法相比快速性比较好，因为在线规划要求实时性很高。算法还考虑到了无人机约束条件以及地图高度信息，进行了简单的三维规划。CHC算法的巧妙运用以及简单三维规划的实现是本课题的创新之处。重规划的数据模型就是在预规划时建立的数据模型，本课题采用了均分网格法把整个规划区域地图划分为M行N列，这样每一个方格就是扩展时的一个数据单元。 软件的实现利用C/C++语言在C++Builder开发平台下开发，经调试，软件已经运行顺利。