[发明专利]一种基于智能感知的无人机自适应导航系统及方法

说明书

本发明提供了一种基于智能感知的无人机自适应导航系统及方法，系统包括：环境与目标智能感知模块，获取地面环境和目标的感知信息，并与远端交换信息，利用智能推理感知环境和目标，得到战场态势感知图；自适应导航模块，在战场态势感知图的基础上，按照自然风险和战争风险最小准则，进行自适应导航路径规划，并选择最佳导航路径；数据显示模块，显示实时探测数据、每条可行路径的风险系数和路径距离以及无人机当前的最优导航路径。本发明还公开了基于智能感知的自适应导航方法，在仿真系统中选择场景，完成对目标的识别与跟踪及意图推断，然后根据条件的变化自适应的选择导航路径，最后利用可能的导航信息源融合进行智能导航。

技术领域

本发明属于跟踪识别技术领域，特别涉及一种基于智能感知的无人机自适应导航系统及方法。

背景技术

在未来发展的体系化作战中，特别是无人机体系作战中，作战平台面临战场态势瞬时变换，战场环境干扰因素多等问题，形成了多种不确定因素，这就导致提前规划好的行驶路径不再是最优，无人机在线自适应感知环境和重新规划航路技术是军事发展的重要方向，以确保无人机能够在复杂多变的环境中真实实现自主导航飞行。由于现代武器系统具有机动性高、隐蔽性好、电子对抗性能强等特征，用于侦察和跟踪敌方目标的预警系统必须采用雷达、红外、视频、音频等多传感检测，同时联络各个检测点的不同数据进行融合，着重研究的问题包括可靠准确的目标获取、跟踪、身份识别、智能处理、后勤计划、维修计划、指挥与控制等。采用信息融合技术，以达到精确目标获取、识别和跟踪的目的。现在的智能感知技术主要集中在智能车辆和智能机器人自适应导航等工程应用领域，军事领域尚未涉及基于智能感知的自适应导航应用，基于智能感知的自适应导航理论也尚未完全形成。在现代空天地一体化作战中，特别是无人机体系作战中，因为其中许多环节都不需要人的直接参与，因而强烈地需要研究基于智能感知的自适应导航理论方法。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，解决目前战场环境自适应导航的相关技术没有系统性发展的问题，本发明的目的在于提供一种基于智能感知的无人机自适应导航系统及方法，可智能感知战场态势并即时导航，为运动体在获取态势感知图的基础上，根据千变万化的战场态势，自适应的选择行进路线提供解决方案。在具有智能感知功能的前提下，通过智能感知获取战场态势，包括敌我双方目标的类别、位置、运动规律和意图，从而按作战的需求根据战场态势图建立自身的导航可能路径矢量图等。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种基于智能感知的无人机自适应导航系统，包括：

环境与目标智能感知模块，获取地面环境和目标的感知信息，并与远端交换信息，利用智能推理感知环境和目标，得到战场态势感知图；

自适应导航模块，在战场态势感知图的基础上，按照自然风险和战争风险最小准则，进行自适应导航路径规划，并选择最佳导航路径；

数据显示模块，显示包括雷达和SAR传感器在内的实时探测数据、每条可行路径的风险系数和路径距离以及无人机当前的最优导航路径。

所述环境与目标智能感知模块，基于战场环境、重要节点和可行路径信息，利用无人机安装的雷达、光学、红外传感器，获取地面环境和目标的感知信息，同时通过数据链与我方军事补给站以及海上基地交换传感信息，然后利用智能推理来感知环境和目标；所述数据显示模块包括探测数据模块、单路径风险及距离模块、当前最优路径显示模块；所述探测数据模块利用包括雷达和SAR传感器在内的传感器实时对目标类别，目标位置进行实时探测，在表格中给出传感器数据列表，包括敌方战机战舰、我方战机战舰以及无人机的经度纬度高度进行显示，同时显示其检测概率和虚警概率；所述单路径风险及距离模块实时地显示单路径的风险系数以及距离；所述当前最优路径显示模块显示当前时刻所有可行路径的风险评估，风险评估由总距离和总风险组成，同时显示最优路径。