Sposób wyboru optymalnej trajektorii lotu manewru antykolizyjnego realizowanego w otoczeniu ruchomych przeszkód

Do rozwiązania problemu unikania przeszkód przez poruszający się samolot w przestrzeni powietrznej niezbędne jest wykrycie zagrożenia kolizji oraz wykonanie bezpiecznego manewru w celu ominięcia zagrażających przeszkód. W pracy przedstawiono sposób wykrywania niebezpieczeństwa zderzenia z przeszkodą dla przypadku, gdy w otoczeniu samolotu znajduje się wiele ruchomych obiektów. Zaproponowano sposób wyboru optymalnej trajektorii manewru antykolizyjnego, i potwierdzono jej wykonalność. Wybór trajektorii przeprowadzono rozwiązując zagadnienie optymalizacji metodą roju cząstek (PSO). W tym celu zaproponowano postać funkcji celu i przedstawiono wyniki analizy jej przebiegu dla różnych współczynników wagowych. Wykonane symulacje lotu wzdłuż optymalnej trajektorii manewru antykolizyjnego potwierdziły wykonalność takiego manewru.

For solving the airplane to obstacle collision avoidance problem two methods are necessary: one, for detecting a collision threat, and the other one, for synthesizing a safe manoeuvre avoiding threating obstacles. In the article a method for detecting a threat of collision to obstacle was presented for the case of many obstacles moving within the neighbourhood of the airplane. Methods for optimal anti collision trajectory synthesis and for proving the workability of such a result were proposed too. A solution of an optimisation problem, obtained by the Swarm of Particles Optimization was used for trajectory synthesis. A form of quality index was proposed for this task and the analyses of its behaviour for several values of weighting factors were presented. Results of simulations of flight along an optimal, anti collision manoeuvre trajectory proved that such a manoeuvre is workable.