一种水下潜器的突防路径规划系统的利记博彩app
【技术领域】
[0001] 本发明涉及的是一种水下潜器的路径规划系统，特别涉及到一种水下潜器的突防 路径规划系统。
【背景技术】
[0002] 水下潜器要想快速高效的完成作战任务就必须要突破敌方的防御体系，这就是水 下潜器的突防，它要求水下潜器在尽可能隐蔽自己的同时快速到达目标海域。"突防"一词 最早来源于飞机的低空突防，它是指飞机在执行任务时进行低空飞行，从而能够有效的利 用地形的起伏变化等信息来造成敌方的雷达探测盲区，实现隐蔽飞行，有效地保存自己，高 效的完成任务。同样，在水下我们也可以利用海底地形的起伏变化等信息造成敌方声纳的 探测盲区，水下潜器在执行任务时就可以尽可能的从这些声纳的探测盲区内通过，从而提 高自己的生存概率，达到突防的目的。
[0003] 如何在安全航行的前提下以最小的暴露代价完成任务就成为了一个亟待解决的 问题。而在水下潜器执行任务之前提前规划出一条任务路径不失为解决此问题的一个办 法。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种水下潜器的路径规划系统。
[0005] 本发明的目的是这样实现的：
[0006] -种水下潜器的突防路径规划系统，其组成包括参数初始化模块、离散化处理模 块、和声记忆库，其中所述的初始化参数模块，能够对空间进行离散化处理。
[0007] 所述的一种水下潜器的突防路径规划系统，其特征是所述的初始化和声记忆库 中，和声记忆库就是由在突防空间中随机生成的路径构成的，每条路径就表示一个和声向 量，路径的每个自由节点就表示一个音调。
[0008] 所述的一种水下潜器的突防路径规划系统，其特征是对于一个三维空间的路径规 划问题，如果按上述方法将X轴离散化，那么每个自由节点就可以由y坐标值和z坐标值 (深度值）来固定，在音调微调时就要分别考虑y、z两个方向的微调步长bw y和bwz。
[0009] 所述的水下潜器的突防路径规划系统，其特征是所述的更新和声记忆库，起点和 终点之间插入n-1个自由节点，那么此时一条路径就有η条线段拼接而成，目标函数的维数 为η维，但是在计算整条路径的惩罚值时，为了兼顾精度可以在每条线段中间再选取m个点 进行计算，这样整条路径的罚值可以通过这m*n个点的惩罚值估算出来。
[0010] 具体包括以下几个步骤：
[0011] 1、初始化参数，对空间进行离散化处理；
[0012] 2、初始化和声记忆库；
[0013] 3、生成一条新路径；
[0014] 4、更新和声记忆库
[0015] 5、判断是否满足结束条件，如果满足就结束，并输出最优路径，否则返回第三步继 续执行。
[0016] 本发明的技术方案的实质是：以和声搜索算法（Harmony Search，HS)作为路径规 划的算法，同时建立一种三维路径规划的空间模型，在此模型的基础上应用和声搜索算法 作路径规划。
[0017] 该技术方案的优点在于：
[0018] 实现全角度的四元数与欧拉角之间的转换，算法简单，计算量小。
【附图说明】
[0019] 图1为水下潜器的路径规划方法流程图；
[0020] 图2突防空间的划分图；
【具体实施方式】
[0021] 一种水下潜器的突防路径规划系统，其组成包括参数初始化模块、离散化处理模 块、和声记忆库，其中所述的初始化参数模块，能够对空间进行离散化处理。
[0022] 所述的一种水下潜器的突防路径规划系统，其特征是所述的初始化和声记忆库 中，和声记忆库就是由在突防空间中随机生成的路径构成的，每条路径就表示一个和声向 量，路径的每个自由节点就表示一个音调。
[0023] 所述的一种水下潜器的突防路径规划系统，其特征是对于一个三维空间的路径规 划问题，如果按上述方法将X轴离散化，那么每个自由节点就可以由y坐标值和Z坐标值 (深度值）来固定，在音调微调时就要分别考虑y、Z两个方向的微调步长bw y和bwz。
[0024] 所述的水下潜器的突防路径规划系统，其特征是所述的更新和声记忆库，起点和 终点之间插入n-1个自由节点，那么此时一条路径就有η条线段拼接而成，目标函数的维数 为η维，但是在计算整条路径的惩罚值时，为了兼顾精度可以在每条线段中间再选取m个点 进行计算，这样整条路径的罚值可以通过这m*n个点的惩罚值估算出来。
[0025] 步骤1 :初始化参数，对空间进行离散化处理：
[0026] 初始化的参数包括：和声记忆库大小（HMS )，记忆库取值概率（Harmony Memory Considering Rate，HMCR)，音调微调概率（Pitch Adjusting Rate，PAR)，微调步长（band width，bw)，每条路径的自由节点个数n、每段路径插入的用于评价路径代价的节点个数m、 两个调节权重ω和Co 1。当参数初始化完成之后，就可以将空间的一个维度进行划分，具体 的划分的程度与自由节点个数有关。
[0027] 利用和声搜索算法（Harmony Search，HS)进行路径规划，对整个突防空间进行离 散化处理时采用只将突防空间的一个维度离散，其他维度不变的方法。这里，只将X周离散 化，这样就可以将整个空间划分为几个平行于面y〇z的平面了，这样只需在中间的每个平 面内取一个点，然后连接起点和终点，就会形成一条路径。在此基础上，起始点和终点是固 定不变的，只有从中间平面选取的点可以在相应的平面内自由移动。
[0028] 步骤2 :初始化和声记忆库：
[0029] 每条路径就表示一个和声向量，路径的每个自由节点就表示一个音调，和声记忆 库就是由在突防空间中随机生成的路径构成的。
[0030] 步骤3 :生成一条新路径：
[0031] 按新和声生成的三种方式生成一条新的路径。对于一个三维空间的路径规划问 题，如果按上述方法将X轴离散化，那么每个自由节点就可以由y坐标值和z坐标值(深度 值）来固定，在音调微调时就要分别考虑y、z两个方向的微调步长bwy和bwz。例如对于第 i个自由节点（在第i个划分的平面内），其X轴坐标是固定的，只对其y、z坐标微调，假如 其坐标为（X i, yi, Zi),那么经过微调此点应位于区域（Xi, y, z),其中yi_bwy彡y彡yi+bWy, z「bwz < z < Zi+bwz〇
[0032] 步骤4 :更新和声记忆库：
[0033] 在HS算法中对于和声向量都有一个评价函数，而对应到路径规划中就是对于路 径优劣的评价。在这里我们采用如下评价函数来评价每条路径的好坏：
【主权项】
1. 一种水下潜器的突防路径规划系统，其组成包括参数初始化模块、离散化处理模块、 和声记忆库，其中所述的初始化参数模块，能够对空间进行离散化处理。
2. 根据权利要求1所述的一种水下潜器的突防路径规划系统，其特征是所述的初始化 和声记忆库中，和声记忆库就是由在突防空间中随机生成的路径构成的，每条路径就表示 一个和声向量，路径的每个自由节点就表不一个音调。
3. 根据权利要求1所述的一种水下潜器的突防路径规划系统，其特征是对于一个三维 空间的路径规划问题，如果按上述方法将x轴离散化，那么每个自由节点就可以由y坐标值 和z坐标值(深度值）来固定，在音调微调时就要分别考虑y、z两个方向的微调步长bw y和 bwz。
4. 根据权利要求1所述的水下潜器的突防路径规划系统，其特征是所述的更新和声记 忆库，起点和终点之间插入n-1个自由节点，那么此时一条路径就有n条线段拼接而成，目 标函数的维数为n维，但是在计算整条路径的惩罚值时，为了兼顾精度可以在每条线段中 间再选取m个点进行计算，这样整条路径的罚值可以通过这m*n个点的惩罚值估算出来。
【专利摘要】一种水下潜器的突防路径规划系统，其组成包括参数初始化模块、离散化处理模块、和声记忆库，其中所述的初始化参数模块，能够对空间进行离散化处理。实现方法是：（1）初始化参数，对空间进行离散化处理；（2）初始化和声记忆库；（3）生成一条新路径；（4）更新和声记忆库（5）判断是否满足结束条件，如果满足就结束，并输出最优路径，否则返回第三步继续执行。本发明提供的全姿态算法有效解决了姿态角的计算过程可能存在误判与溢出问题。
【IPC分类】G01C21-00
【公开号】CN104677348
【申请号】CN201310625668
【发明人】费浚纯
【申请人】哈尔滨恒誉名翔科技有限公司
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2013年11月29日