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近年来,UAV被广泛应用于局部战争中,并且发挥了无可替代的作用。航路规划是UAV自主飞行技术的关键技术之一,鉴于以往的研究大多集中在如何规划安全性较高、油耗较低的低空突防航路方面,本文就UAV执行对地侦察和对地攻击任务时,不同飞行阶段的航路规划问题开展有针对性的研究。通过分析UAV执行对地侦察和对地攻击任务的过程,本文将其分为突防飞行、固定侦察、目标搜索、目标跟踪和攻击实施五个阶段,UAV在各个阶段的飞行航路均需满足特定的要求,为了能够清楚准确地描述各阶段的飞行要求,并在此基础上研究具体的航路规划方法,本文首先分析总结了UAV各个阶段航路规划所需考虑的三大要素,包括环境要素、UAV系统要素和目标要素,并建立了各个要素详细的数学模型。应用UAV航路规划的要素模型,本文依次研究了上述五个阶段的UAV航路规划方法。突防航路的离线和在线规划分别是基于稀疏A*算法和D*算法完成的;在指定的固定侦察方式下优化UAV的侦察航路,只需以缩短飞行时间、减少拍照次数、提高覆盖有效率为原则优化相关的参数即可;本文将目标搜索和目标跟踪两个阶段的航路规划问题描述为滚动时域控制问题,分别采用粒子群算法和遗传进化算法进行求解,从而使得UAV能够在尽量短的时间内发现更多的目标,并且在跟踪目标时以较小的代价获取尽量确定的目标状态信息;在攻击实施阶段,UAV航路的规划方法则是基于比例导引律改进而来,规划出的航路应能够引导UAV快速、准确地进入机载武器的可攻击区,从而实现对目标的精确打击。以各个阶段UAV航路规划的方法为理论基础,本文采用C编程语言开发了UAV对地侦察/攻击航路规划软件系统。该系统由规划要素模块、航路规划模块和软件界面模块组成,首先,应用模块化设计方法确定三个模块的接口和功能,然后,通过编码将这些接口和功能转变为程序中的数据和函数,最后对软件系统的功能进行测试与调试。测试表明,该系统能够实现UAV执行对地侦察和对地攻击任务的航路规划功能,并且具备良好的交互性能。