[发明专利]一种基于平行仿真的军用路径规划支持系统

权利要求书

1.一种基于平行仿真的军用路径规划支持系统，其特征在于，包括通信模块、环境信息识别模块、路径规划模块、监测模块以及控制系统；

所述通信模块用于环境信息识别模块、路径规划模块、监测模块与控制系统传输数据信息；

所述环境信息识别模块用于采集行军区域的地图信息；

所述路径规划模块用于根据环境信息识别模块得到的地图信息实现地图建模，并将运输过程抽象为二维空间的约束优化问题，并根据蚁群算法来仿真得到最优行军路径；

所述监测模块用于对行军过程中运输路径沿途侦查，检测该行军路线中的障碍物；

所述控制系统模块对监测模块检测到的障碍物进行标记处理，完成地图信息更新，进一步通过通信模块将更新过的地图信息作用于路径规划模块，通过仿真得到新的行军仿真路线。

2.根据权利要求1所述的基于平行仿真的军用路径规划支持系统，其特征在于，所述控制系统进行相应处理的具体流程为：

将环境信息识别模块绘制得到的行军区域地形图通过栅格法转换为栅格图，调用路径规划模块仿真求解该栅格图中的最短路径作为行军路线，并根据监测模块标记的障碍物实时更新地图信息，对新的地图进行栅格图转换，实现路径规划模块所需仿真求解的栅格图更新，实现路径规划实时仿真。

3.根据权利要求1所述的基于平行仿真的军用路径规划支持系统，其特征在于，所述路径规划模块将运输过程抽象为二维空间的约束优化问题，约束条件是避免与障碍物接触，优化函数由路径长度函数和障碍物惩罚函数组成，路径规划的数学建模问题可以描述为求解下述表达式的最小值：

minF＝μ₁F_s+μ₂F_c

其中，Fs为路径长度函数，Fc为路径点中遇到的障碍物组成的障碍点惩罚函数，μ₁和μ₂为权重值，且μ₁+μ₂＝1。

4.根据权利要求3所述的基于平行仿真的军用路径规划支持系统，其特征在于，行军的路径长度F_s计算公式如下：

其中，P_i(i＝1，2，...，N)表示第i个路径点的位置，S_i表示第i和i+1两个位置点之间的距离；

障碍物惩罚函数F_c计算公式如下：

其中，为第i个路径点对于第j个障碍物Q_j(j＝1，2，...，K)的障碍惩罚函数；m(i，j)为第i个路径点和第j个障碍物之间的距离，N为路径点的个数，K为障碍物数量。

5.根据权利要求1所述的基于平行仿真的军用路径规划支持系统，其特征在于，环境信息识别模块通过卫星地图定位、雷达等态势感知手段采集行军区域的地图信息。

6.根据权利要求1所述的基于平行仿真的军用路径规划支持系统，其特征在于，所述控制系统的运输状态感知部分控制监测模块对运输路径沿途侦查，以状态流的方式传递监测模块的监测信息从而得到行军运输中的障碍物信息。