استفاده از نگاشت همدیس در حوزه برنامه ریزی مسیر وسایل پروازی

در این مقاله روشی نوین برای طرح ریزی مسیر و تعیین گذرگاه های قابل پرواز یک هواپیما براساس راهکار نگاشت همدیس معرفی می شود. در اینجا مساله طراحی گذرگاه پروازی ارتفاع پایین برای یک هواپیما مطرح شده است. در این مساله حفظ تلاش کنترلی برای کاهش ارتفاع و افزایش سرعت با محدودیت اجتناب از برخورد با موانع و عوارض زمینی، استراتژی اصلی این مانور عملکری است. در رویکرد ارایه شده سعی بر تبدیل فضای واقعی شامل موانع و عوارض زمینی که عموما اطلاعات آن توسط نقشه های دیجیتالی ماهواره ای یا هوایی موجود است، به یک فضای مجازی شامل موانع هموارشده یا فاقد ارتفاع است. در این راستا از مفهوم نگاشت های همدیس به عنوان یک ابزار ریاضیاتی تسهیل کننده برای این تبدیل فضای حل مساله بهره گرفته شده است. تبدیل فضای حل مساله تحت نگاشت یاد شده به گونه ای منجر به حل مساله ای متاثر از انعکاس دینامیک، معیار عملکرد و محدودیت های ارتفاعی حقیقی روی فضای مجازی می شود. این نکته قابل توجه است که در طراحی مسیر گذر در فضای تبدیل یافته جدید، تاثیر موانع بر شکل دهی مسیر پروازی، به نوعی در معادلات بیان شده در فضای مجازی گنجانده می شود. نتایج مطالعات موردی و بهینه سازی های عددی انجام پذیرفته با لحاظ موانع با اشکال هندسی دوبعدی پایه نشان گر تطبیق مناسب نتایج با قواعد عملکردی پروازی است. روش پیشنهادی پتانسیل پیاده سازی در هر دو حالت برنامه ریزی مسیر به صورت برخط و خارج از خط را داراست.

کلیدواژه ها:

Trajectory Planning ، Conformal Mapping ، Terrain and Obstacle Avoidance Flight ، Low Altitude Flight ، Optimal Control ، برنامه ریزی مسیر ، نگاشت همدیس ، اجتناب از موانع و عوارض زمین ، پرواز ارتفاع پایین ، کنترل بهینه