飛行器三維路徑規劃
1.概述
空間管控問題是軍航、民航、通航以及無人機航空業界備受關注的問題。隨著飛行器數量越來越多，特別是隨著低空領域的開放，空管壓力越來越大。飛行器運動規律變化復雜，航路規劃的計算遇到瓶頸，傳統方法普遍以經緯度為基礎，通過解算三維曲線方程加安全裕度的方法，來實現對空間對象的航路規劃和管控，計算復雜度高，已無法適應飛行器快速增多的變化。方案基于北斗網格碼進行三維路徑的規劃，有效降低計算復雜度，使空間管控更加實時、高效。
2.解決方案
用靜態立體網格承載三維空間信息，時間維作為變量，將空間內有無人機的網格標記為1，沒有的標記為0；在三維靜止空間中，根據無人機之間安全飛行距離和飛行時間變量，找到任意一條和現有運動目標靜止軌跡（時空軌跡）不相交的立體網格直線（曲線）區域，反向轉換成無人機在三維立體空間的運動狀態，即可規劃出任意動態的無人機飛行路徑，并能將飛行空域的利用率達到最大。
圖1 三維路徑規劃示意圖
圖2 計算復雜度對比
3.優勢特點
（1）將復雜的浮點運算問題變成一個空間網格的匹配問題，空間飛行規劃計算效率提升10倍以上；
（2）保持空間計算效率的平衡，算法復雜度呈線性變化，不隨空間對象的數量、分布及運動規律的變化而變化；
（3）空域利用率提升1倍以上；
（4）具有全空域性，支持整個地球空間的空間管控。
