一种骨架提取的无人机航迹规划法

袁 操， 周德云， 张 堃

(西北工业大学，西安 710129)

0 引言

科技改变人们对战争的认识，对战争认识的提高促使科技进步，在近三十年的战争与技术的发展中无人机的优点越来越突显出来，其突出的灵活性、机动性、较低的成本、无人员伤亡等特点在几次局部战争中进一步得到证实。特别是近些年来无人机的用途得到进一步发展，可用于战场侦察、导弹防御、实施电子干扰、充当目标诱饵和对地面目标进行攻击。随着无人机的应用地位的提高，无人机相关技术也吸引了大批学者进行深入的研究，取得了一定的研究成果。为提高无人机的作战效果同时提高无人机自身的生存率，无人机路径规划问题成为许多研究人员热衷的研究方向［1-2］。本文立足于解决已知战场威胁分布情况下的无人机航迹规划，通过骨架化算法对已知威胁分布处理得到可行待选路径段，然后采用动态规划算法进行最优路径的求解，对求得的初始最优路径根据实际进行优化最后得到最优路径，并在Matlab环境下进行相应的仿真，得出仿真结果。立足于图像的骨架提取，避开了生成的可行航路段穿越硬杀伤区的可能，使在此基础上生成的初始路径能大大提高无人机的生存几率。

1 提取已知威胁分布的骨架图

1.1 骨架化算法

骨架化算法是一种提取图像信息的方法，主要原理是提取待研究图像的区域中轴线，使用中轴的概念来定义骨架。假定在t=t0时刻，将阴影区域边界各点同时点燃，火以匀速向阴影区域外部蔓延，当前沿相交时火焰熄灭，其熄灭点的集合就构成了中轴。……