一、题目:无人机自主飞行航迹规划算法研究
指导思想和目的要求
了解和熟悉现代飞行控制技术的基本概念、内容与作用；
熟悉已有的航迹规划算法，选择并设计合适的航迹规划算法；
综合运用已学的有关飞行控制与飞行仿真方面的知识，并参阅国内外有关参考文献，设计某型无人机的航迹自主飞行控制系统，达到理论与实践相结合的目的；
基本掌握飞行控制系统的计算机仿真方法与仿真实践。
三、主要技术指标
完成航迹规划算法，满足某型飞机的任务要求。
完成飞机的航迹控制，侧向航迹误差在5米内；
四、进度和要求
毕业设计论文时间从2014年2月25日—6月1日，应在15周内完成。2014年6月1日—6月20日为论文评阅、答辩时间。
进度要求：
第1周～第3周，开始英文资料翻译；收集论文资料，熟悉研究内容，确定设计方案。
第4周～第12周，按照指标要求开展论文的研究工作。
第13周，论文初稿审查和修改。
第14周，论文定稿和装订。
第15周，论文评阅。
第16周，论文答辩。
其他要求：
毕业设计论文格式严格按照教务处统一格式编写，模版从教务处网页下载。文内公式应编号、参考文献引用要标注，格式要统一。
论文装订格式：正式封面、内封面（可无）、任务书、中文摘要、英文摘要、目录、正文（包括论文总结和展望）、参考文献、致谢等。
英文资料翻译应在论文评阅前与英文原文单独装订成册并与论文一并上交，装订顺序为：封面、中文翻译稿、英文原文。
主要参考书及参考资料
《飞行控制系统》 张明廉主编 航空工业出版社
《飞行控制》 肖顺达 国防工业出版社
《现代飞行控制系统》 文传源 北京航空航天大学
控制系统计算机辅助设计——MATLAB语言及应用 薛定宇 著
清华大学出版社
无人机自主飞行航迹规划算法研究摘要
无人机航迹规划是无人机任务规划系统的关键技术之一，也是无人机实现自主飞行和自主攻击的基础。论文比较了七种常用的航迹规划算法，提出了一种模拟退火遗传方法。最后通过设计侧向偏离控制律，对应用模拟退火遗传算法所规划的飞行最优路径进行了系统仿真验证，仿真结果取得了较好的效果。主要工作内容如下：
（1）论述了空中主要威胁，并建立了雷达方程；综合考虑雷达威胁和航程等因素，确定了航迹代价函数；把无人机的航迹规划问题转化为图论中求最短路径的问题。
（2）以正确度和复杂度作为仿真结果的评价标准，比较了Floyd算法，算法，双向算法，遗传算法，模拟退火算法，蚁群算法和粒子群算法，得出了如下的结论：传统的航迹规划算法的复杂度随着节点数的增加迅速上升，这就导致它在现代航迹规划算法中发展受到了限制；在随机算法中模拟退火算法正确性较高，而遗传算法复杂度较低。
（3）针对无人机的具体特点并综合模拟退火算法和遗传算法提出了一种模拟退火遗传算法。仿真结果表明该方法继承了模拟退火算法正确性较高和遗传算法复杂度较低的优点。
（4）建立了无人机的运动方程，使用模拟退火遗传算法规划出了最优飞行路径，最后使用侧向偏离控制律跟踪得出的最优路径。
关键词：无人机航迹规划，模拟退火遗传算法，侧向偏离，飞行控制
ABSTRACT
..
KEY WORDS UAV path planning, simulated annealing, genetic algorithm, laterad departure，flight simulation
目 录
摘 要 I
ABSTRACT II
第1章 概 论 1
1.1 引言 1
1.2 无人机航迹规划方法回顾 2
1.2.1 决策型搜索方法 3
1.2.2 随机型搜索方法 4
1.3 本文的主要工作 5
第2章 无人机航迹规划基础 7
2.1 雷达威胁模型 7
2.2 航迹规划问题的数学描述 8
2.2.1 路线优化问题的模型 8
2.2.2 航迹代价函数 9
2.3 本章小节 10
第3章 无人机航迹规划方法 11
3.1 传统航迹规划算法 11
3.1.1 Floyd算法 11
3.1.2 算法 12
3.1.3 双向算法 15
3.2 现代航迹规划算法 15
3.2.1 遗传算法 16
3.2.2 模拟退火算法 21
3.2.3 蚁群算法 24
3.2.4粒子群算法 26
3.3 航迹规划算法的仿真分析 28
3.3.1算法正确率分析 28
3.3.2算法复杂度分析 38
3.4 航迹规划算法的比较 43
3.5 本章小结 45
第4章 模拟退火遗传算法 47
4.1模拟退火遗传算法的基本原理 47
4.2模拟退火遗传算法编程的实现 47
4.3模拟退火遗传算法仿真分析 53
4.4 本章小结 56
第5章 基于模拟退火遗传算法的无人机航迹仿真 57
5.1 无人机运动方程 57
5.1.1 无人机运动的六自由度方程 57
5.1.2 无人机运动方程的解耦 59
5.2 无人机控制律 60
5.2.1 倾斜保持的自动控制 61
5.2.2 增稳系统 62
5.2.3预选航向的自动控制 64
5.2.4 侧向偏离的自动控制 64
5.3 基于模拟退火遗传算法的无人机航迹仿真 68
5.4 本章小结 71
第六章 全文总结 72
参考文献 73
致 谢 76
无人机自主飞行航迹规划算法研究毕业设计小结 77
