● 摘要
论文深入研究了隐身飞机任务在线规划中的某些关键技术，包括隐身飞机特性分析、雷达反射截面积建模、地面威胁环境建模、三维路径规划方法等。本文首先对隐身飞机的特性进行研究，并对隐身飞机的隐身特性进行了深入的分析，据此建立了较为合理的雷达反射截面积模型，该模型简洁实用。经过验证可知，该模型比较符合隐身飞机的特点。本文建立了一套包含多种威胁源的综合威胁环境模型，其中包括：山峰群体威胁、地空导弹防区、雷达防区、禁飞区。由于隐身飞机的雷达反射截面积特性尤为重要，所以雷达防区模型主要以雷达反射截面积为重要指标，这是本文所建立的威胁环境模型的最大特点。路径规划是任务规划的核心内容之一。影响战术路径规划的因素众多，规划环境复杂且可能发生变化，规划的约束条件多，机载飞行路径的生成又必须具有较高的实时性。针对实时路径规划实施中的具体技术难题，本文提出了实时可行的解决方案，保证了实时路径规划的可应用性，其中包括：提出了用于战术飞行路径规划的改进A*搜索算法，从而提高了算法的搜索效率。通过终端调整技术，实现了出发角度限制和目标进入角度要求的目的。针对路径规划到达时间的不等式、等式、多级同时到达等时间约束问题，采用速度规划、剪枝操作、盘旋规划等解决方案，给出了具体规划算法，并进行了仿真验证，证实了算法的有效性和可行性。另外，本文还提出了一种基于特殊双向搜索算法的三维路径规划方法，该方法充分利用终端与始端的初始信息进行双向搜索，有效提高了搜索效率，可以满足飞机以指定角度出发和到达的姿态要求（俯仰角与航向角）。根据飞机转弯半径和俯仰角，将三维空间网格化；通过当前节点与其父节点位置关系确定飞机姿态，依此扩展子节点，既可以保证可飞性，又可以保证高效性；启发函数采用三维折距。仿真结果表明，该算法效率很高，能够得到满足指定姿态要求和实时性要求的三维路径。但是由于不具有最优性，限制了该算法的应用。