多UCAV突防轨迹规划：基于人工势场的改进模型

"该论文研究了如何改进人工势场模型来解决多UCAV（无人作战飞行器）突防轨迹决策的问题，特别关注了编队成员的安全性。通过引入基于法向代替法的逃逸策略，UCAV可以有效规避死区，同时建立了战场栅格化模型和UCAV的离散运动模型，分析了编队中的相对位置关系。在突防势场模型中，构建了间距势能场以保障UCAV与邻机之间的安全距离。数值仿真验证了所提模型和规划策略的实用性。" 在当前的军事背景下，无人作战飞行器（UCAV）的作战效能日益增强，其深入敌方执行精确打击任务的能力受到了高度重视。然而，如何在复杂环境中规划UCAV的突防轨迹以提高生存率和任务成功率是一项关键挑战。UCAV的突防轨迹规划直接影响到任务执行的效果。 人工势场法是一种常用路径规划方法，它利用目标点的引力和障碍物的斥力来引导路径寻找。尽管这种方法在移动机器人路径规划中有广泛应用，但在处理多UCAV编队突防时，特别是在考虑编队成员间安全性的前提下，存在一定的局限性。文献中提到，当目标点与障碍物接近时，需要特殊的解决策略。 针对这些问题，该研究首先建立了UCAV的运动模型，并创建了一个基于人工势场的突防模型。为了克服人工势场模型的死区问题，研究者提出了一个基于法向代替法的逃逸策略，使得UCAV能够在遇到死区时有效地改变方向，避免碰撞。此外，通过构建间距势能场，可以确保UCAV在突防过程中保持与邻机的安全距离，从而提高了整个编队的安全性。 通过数值仿真的方式，论文验证了改进后的人工势场模型和提出的突防轨迹规划策略的有效性和实用性。这些仿真结果表明，所提方法能够成功地指导多UCAV在考虑安全性因素的同时，有效地规划突防轨迹，提升了突防任务的成功率。 这项研究为多UCAV的突防轨迹规划提供了一种新的、更有效的解决方案，对于提升UCAV在复杂战场环境中的生存能力和任务执行能力具有重要的理论和实践意义。