[发明专利]航迹规划方法和装置

权利要求书

1.一种航迹规划方法，其特征在于，包括：

利用航迹矩阵变量和不确定性因素变量构建航迹质量相关的代价函数，所述不确定性因素变量是用变量的形式表征不确定性因素；

根据航迹质量相关的代价函数构建航迹的目标函数，所述根据航迹质量相关的代价函数构建航迹的目标函数包括：构建基于代价函数表示的航迹质量下界函数、航迹质量上界函数和航迹质量上界最小值函数；基于航迹质量下界函数、航迹质量上界函数和航迹质量上界最小值函数构建航迹的目标函数，所述构建的所述航迹的目标函数包括所述航迹质量下界函数与所述航迹质量上界函数进行相乘的部分；

在满足预设约束条件的情况下，确定一组航迹矩阵和不确定性因素取值，使得所述目标函数的值最小，并将确定的航迹矩阵相应的航迹确定为规划的航迹。

2.根据权利要求1所述的航迹规划方法，其特征在于，所述利用航迹矩阵变量和不确定性因素变量构建航迹质量相关的代价函数包括：

根据航迹矩阵变量构建确定性因素相关的函数；

根据航迹矩阵变量和不确定性因素变量构建不确定性因素相关的函数；

对确定性因素相关的函数和不确定性因素相关的函数进行加权求和得到航迹质量相关的代价函数。

3.根据权利要求1所述的航迹规划方法，其特征在于，所述不确定性因素变量包括威胁因素变量。

4.根据权利要求2所述的航迹规划方法，其特征在于，

所述确定性因素相关的函数包括航迹长度函数、航迹高度函数、航迹平滑性函数和碰撞函数中的一种或多种；

所述不确定性因素相关的函数包括威胁函数。

5.根据权利要求4所述的航迹规划方法，其特征在于，

所述航迹长度函数是根据航迹的起始位置和终止位置之间的线段长度和航迹的实际折线长度确定的；

所述航迹高度函数是根据最大航迹高度、最小航迹高度和航迹的平均海拔高度确定的；

所述航迹平滑性函数是根据航迹的实际折线中的相邻折线段之间的夹角确定的；

所述碰撞函数是根据航迹的实际折线长度和航迹中位于地表以下的折线长度的总和确定的；

所述威胁函数是根据航迹的实际折线长度和航迹中位于威胁区域内的折线长度的总和确定的。

6.根据权利要求1所述的航迹规划方法，其特征在于，所述航迹质量下界函数是根据航迹中的不确定性因素变量变化时代价函数取值为最小值确定的。

7.根据权利要求1所述的航迹规划方法，其特征在于，所述航迹质量上界函数是根据航迹中的不确定性因素变量变化时代价函数取值为最大值确定的。

8.根据权利要求1所述的航迹规划方法，其特征在于，所述航迹质量上界最小值函数是根据航迹中的不确定性因素变量变化时航迹质量上界函数取值为最小值确定的。

9.根据权利要求1所述的航迹规划方法，其特征在于，所述目标函数为：

其中，obj表示目标函数的目标，lb₀表示航迹质量下界函数，ub₀表示航迹质量上界函数，val_minmax表示航迹质量上界最小值函数，Φ_threshold和Φ_index是预设参数，L_large表示设置的一个大于预设值的正数；

所述预设约束条件为ub₀≥val_minmax，Φ_index∈((val_minmin，val_minmax))，以及其中，F_cost(X,Y)表示利用航迹矩阵变量X和不确定性因素变量Y构建的航迹质量相关的代价函数。