برنامه‌ریزی مسیر پروازی ارتفاع-مقید هواپیما در مانور تعقیب موانع زمینی

Abstract

در مقاله حاضر، مسئله طراحی مسیر یک وسیله پرنده به‌منظور اجتناب از برخورد با عوارض زمینی و با قید محدود بودن دامنه ارتفاع در یک دالان پروازی متأثر از شکل پستی و بلندی‌های زمین مورد بررسی قرار گرفته‌است. به منظور بهبود قابلیت تعقیب پذیری مسیر طراحی شده، باتوجه به ویژگی‌های عملکردی وسیله پرنده، اثر دو پارامتر عملکردی بیشینه نرخ صعود و بیشینه نرخ افزایش زاویه مسیر پرواز وسیله پرنده در الگوریتم حل وارد شده‌است. در این راستا، کمی‌سازی معیار عملکرد سیستم، طی تعریف تابع‌های هزینه مختلف جهت کمینه‌سازی زمان عملیات، تلاش کنترلی و شتاب عمودی وارد بر وسیله پرنده انجام پذیرفته است. مدل‌سازی ریاضیاتی عوارض زمینی که به عنوان خط سیر مکانی تهدید محسوب می شود از راهکار چند‌جمله‌ای توانی جهت هموارسازی پیاده‌سازی‌ شده‌است. در نهایت جهت حل مسئله از تئوری کنترل بهینه و راهکار برنامه‌ریزی غیرخطی استفاده شده ‌است. ارزیابی مطالعات موردی و شبیه‌سازی‌های عددی صورت پذیرفته مؤید کارایی راهکار پیشنهادی برای حل مسئله برنامه‌ریزی مسیر در مانورهای پروازی با الزام ارتفاع پایین جهت تعقیب و اجتناب از خطرات مستقیم و غیر مستقیم محیطی است.