CN112857372A - 基于给定节点序的航迹合理性评估和自生成方法及*** - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于给定节点序的航迹合理性评估和自生成方法及***，涉及计算机图形学实时渲染技术领域，该方法包括：步骤1：定义算法的必要参数；步骤2：根据定义的必要参数，判定节点序的合法性；步骤3：自动生成基于合法航迹节点序的航迹。本发明能够解决基于环境参数约束的节点序合理性判定方法，并对节点序进行符合运动动力学约束的航迹自生成问题。

Description

基于给定节点序的航迹合理性评估和自生成方法及***

技术领域

本发明涉及计算机图形学实时渲染技术领域，具体地，涉及一种基于给定节点序的航迹合理性评估和自生成方法及***。

背景技术

航迹是指船舶或飞行器等航行时的轨迹，飞行器在航行中，会受到各种因素的影响和干扰而产生航行误差，所以航迹一般不会是直线。飞行器航迹规划就是在综合考虑飞行器到达时间、油耗、威胁以及飞行区域等因素的前提下，为飞行器规划出最优，或者是满意的飞行航迹，以保证圆满地完成飞行任务。空军实战对抗，或飞控仿真实验时，要求飞行器(真实或模拟)在规定空域范围内，沿着指定的少量航迹节点飞行，飞行过程不违反多种约束条件。飞行器可以是固定翼飞机、四旋翼飞行器、战术导弹等。

公开号为CN110717965A的中国发明专利，公开了一种三维空间内基于降维的实时路径生成方法，数个模型组成的三维空间内一顶点沿某一直线方向移动时，其航迹位于一个平面内，根据此平面计算空间中每个模型上的对应航迹段，根据模型间互相重叠的位置关系，计算最终移动航迹以及终点，由此可以有效的解决离散碰撞检测中的“穿模”的问题，结合空间加速结构的优化，能够转化为并行化计算，并且能满足实时性的要求。

针对上述现有技术，实质上是利用在每一步位置处，迭代下一步位置点时，利用已知信息，求取三个彼此相交的空间面域的相交点：两个穿过当前位置点的空间平面和一个以当前位置为球心的球面，实际运行过程中，这涉及到两次方程组求解，而且都是多元非线性求解，经分析验证，时间复杂度和空间复杂度较高，迭代效率低下，无法适用于实时性要求较高的三维航迹仿真场景。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于给定节点序的航迹合理性评估和自生成方法及***，能够解决基于环境参数约束的节点序合理性判定方法，并对节点序进行符合运动动力学约束的航迹自生成问题。

根据本发明提供的一种基于给定节点序的航迹合理性评估和自生成方法及***，所述方案如下：

一方面，提供一种基于给定节点序的航迹合理性评估和自生成方法，所述方法包括：

步骤1：定义算法的必要参数；

步骤2：根据定义的必要参数，判定节点序的合法性；

步骤3：自动生成基于合法航迹节点序的航迹。

优选的，所述步骤1包括：

步骤1-1：对节点序进行定义；

步骤1-2：定义装备参数：

依次定义飞行器最大可承受过载aMax；

飞行器最大可飞行高度LatitudeMax；

定义飞行器最大允许航程disMax；

定义飞行器正常工作温度下限TMin；

定义飞行器携带最大油量oilMax；

步骤1-3：定义环境参数：

定义当前大气温度Tatmos；

作战场景最低海拔ylevel；

进入下一关键节点多远范围内算作抵达此节点disAllow；

真场景数学模型(key:[xi，zi]，value:yi)；

步骤1-4：定义仿真参数：

仿真计算频率f；

快进/慢放系数times。

优选的，所述步骤1-1包括：

步骤1-1-1：确定节点序表达形式，由决策主体给出的三维空间中的有顺序的k个节点序列，表示为N＝{P1，P2…Pk}；

步骤1-1-2：指定节点序变量意义，Pi＝{xi，yi，zi}表示节点序集合中的每个点，xi，yi，zi表示大地坐标系下三个方向坐标；

步骤1-1-3：定义节点序航迹点坐标系，x方向设定为指向正东为正方向，y方向设定垂直地面指向天空为正方向，z方向由右手法则确定。

优选的，所述步骤2包括：

步骤2-1：定义环境因素限值导致给定节点合法性；

步骤2-2：定义飞行器性能约束导致的节点合法性；

步骤2-3：判定节点序合理性。

优选的，所述步骤2-1包括：

在给定航迹点存在穿模风险的地形上，由仿真人员指定信息的节点序时，给出的节点位于仿真区域模型以外，则节点序不合法。

所述步骤2-2包括：

航迹点连续多点间间距过近，对迭代出来的轨迹所需耗油量进行数学评估，出现仿真生成的航迹油耗需求量大于飞行器载油量，导致仿真无法抵达目标位置，节点序不合法。

优选的，所述步骤2-3包括：

步骤2-3-1：对仿真战场三维数学模型同给定的节点序进行配对判断，若给定节点Pi＝{xi，yi，zi}处的海拔yi小于场景模型中[xi，zi]位置处的高度限值yi时，直接给出节点序不合理反馈，步进到步骤2-3-6，直到检测完每个Pi，若无不合理节点，步进到下一步；

步骤2-3-2：对每三个连续节点对{P1，P2，P3}，根据最大过载限制、最小允许飞行速度，最大允许飞行速度，计算最大过载条件下转弯半径范围[r_min，r_max]，根据P1、P2和P3的空间位置关系，判断是否可以在[r_min，r_max]内完成有P1到P3的转弯过程，若可以，步进到步骤2-3-6，否则步进到下一步；

步骤2-3-3：计算N＝{P1，P2…Pk}中连续相邻节点间的直线距离和dis_sum，其中dis_sum是从P_start到P_stop的理想化的最短航迹，若dis_sum大于飞行器允许最大航程dis_max，节点序不合理，步进到步骤2-3-6，否则，步进到下一步；

步骤2-3-4：对规划轨迹所需耗油量进行数学评估，评估方法：考虑飞行器自重m_fly、载油量m_oil和发动机效益比ratio，利用积分方法求处航迹耗油量：oil_use＝f(m_fly，m_oil，ratio)，若oil_use大于飞行器携带最大油量oil_max，目标位置P_stop无法到达，步进到步骤2-3-6，否则下一步；

步骤2-3-5：告知用户仿真成功，并输出仿真航迹文件：path.log，步进到步骤2-3-7；

步骤2-3-6：告知用户仿真失败，并输出错误日志：error.log，步进到步骤2-3-7；

步骤2-3-7：结束仿真。

优选的，所述步骤3包括：

步骤3-1：分别对瞄准误差量阈值、到达节点含义和当前阶段含义进行定义；

步骤3-2：根据定义进行计算和仿真，并自动生成航迹。

优选的，所述步骤3-1包括：

步骤3-1-1：定义瞄准误差量阈值：

当速度矢量和目标位置方向矢量视角偏差小于阈值θ时，认为飞行器瞄准了目标，否则未瞄准目标，θ为一个大于零的小弧度角；

步骤3-1-2：定义到达节点含义：

当飞行器与当前阶段目标点的距离，由远到近迫近目标点，越过disAllow界值时，飞行器抵达了目标点，即以当前阶段目标点Oi为球心，半径为disAllow的封闭球型空腔，当飞行物由远到近，从球形空腔外(dis>disAllow)穿越进空腔内(dis<＝disAllow)，则认为飞行器到达此目标点；

步骤3-1-3：定义当前阶段含义：

每一时刻，飞行器处于序列点{P1，P2...Pk}的两个点之间，即Px介于[Pi，Pj]，意指离开了Pi点，向着下一Pj点前进，具有无后续性特点，只用Pi和Pj表示的序列对{Pi，Pj}表示当前阶段。

优选的，所述步骤3-2包括：

步骤3-2-1：设置当前迭代步飞行器在三维空间中位置为A点，飞行方向向量AC，下一节点序目标点为B点；

步骤3-2-2：对AB方向矢量进行单位化操作，标记为AD，使得AD的模长为一个单位，方向于AB相同；对AC方向矢量单位化，使得AC的模长为一个单位，标记为AE，方向于AC相同；

步骤3-2-3：根据当前位置运动速度v，和转弯过载a，仿真频率f，求得当前位置转向角度β＝a/(v*f)；

步骤3-2-4：求取AE和AD方向偏差角γ；

步骤3-2-5：若b>θ，则继续转弯兼前进飞行，位置转向角度β保持不变，否则，沿直线飞行，更新位置转向角度β为零；

步骤3-2-6：根据位置A，矢量AE，AD，β，计算出下一步位置备选点F1，F2，使得F1，F2满足(1)A点、E点、D点、F1点、F2点处于同一平面内，(2)角度DAF1和DAF2等于角度DAE与转向角度β之差；

步骤3-2-7：筛选备选点F1和F2，找出两者中在空间中距离E点更近的点，标记为F；

步骤3-2-8：对矢量AF进行单位化，并根据v和f求得位置G，使得G位于AF延长线上；

步骤3-2-9：飞行器移动到G位置，更新飞行器位置A；

步骤3-2-10：求取飞行器位置A与节点序尾节点Pk距离，若小于阈值disAllow，则步进到3-2-11：否则返回步骤3-2-1，继续下一轮次循环；

步骤3-2-11：仿真结束。

另一方面，提供一种基于给定节点序的航迹合理性评估和自生成***，所述***包括：

模块M1：定义算法的必要参数；

模块M2：根据定义的必要参数，判定节点序的合法性；

模块M3：自动生成基于合法航迹节点序的航迹。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、解决了基于环境参数约束的节点序合理性判定方法，并对节点序进行符合运动动力学约束的航迹自生成问题；

2、基于决策主体指定的多项参数设定和约束条件，评估给定轨迹节点序列的可行性，若不可行，给出反馈信号，若可行，生成符合约束限制条件的运动轨迹。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明的整体流程图；

图2为本发明实施例提供的具有代表性的某时刻飞行器所处三维空间内运动状态示意图；

图3为本发明实施例提供的三维空间内基于飞控参数和环境参数的判定给定关键序列点的有效性的流程图；

图4为本发明实施例提供的基于给定序列点ABC和出发点运动状态的一种生成路径示意图；

图5为本发明实施例提供的分别以A点和B点为当前阶段出发点和终止点的过渡节点生成示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

本发明实施例提供了一种基于给定节点序的航迹合理性评估和自生成方法，参照图1所示，分步骤进行阐述：

步骤1：定义算法必要参数。

步骤1-1：定义节点序。

步骤1-1-1：确定节点序表达形式，由决策主体给出的三维空间中的有顺序的k个节点序列，表示为N＝{P1，P2…Pk}。

步骤1-1-2：指定节点序变量意义，Pi＝{xi，yi，zi}表示节点序集合中的每个点，xi，yi，zi表示大地坐标系下三个方向坐标。

步骤1-1-3：定义节点序航迹点坐标系，x方向设定为指向正东为正方向，y方向设定垂直地面指向天空为正方向，z方向由右手法则确定。

步骤1-2：定义装备参数。依次定义飞行器最大可承受过载aMax；飞行器最大可飞行高度LatitudeMax；定义飞行器最大允许航程disMax；定义飞行器正常工作温度下限TMin；定义飞行器携带最大油量oilMax。

步骤1-3：定义环境参数。定义当前大气温度Tatmos；作战场景最低海拔ylevel；进入下一关键节点多远范围内算作抵达此节点disAllow；真场景数学模型(key:[xi，zi]，value:yi)。

步骤1-4：定义仿真参数。仿真计算频率f；快进/慢放系数times。

步骤2：判定节点序的合法性。

步骤2-1：定义环境因素限值导致给定节点合法性。

在海拔较高地形复杂高原上，给定航迹点存在“穿模”风险，由仿真人员指定包含经度、维度、海拔和速度信息的节点序时，可能给出的节点位于仿真区域模型以外，比如在复杂的山谷地形中，节点可能恰好位于高耸的山头模型中，仿真出的航迹穿过了模型边界，节点序不合法。

步骤2-2：定义飞行器性能约束导致的节点合法性。

航迹点连续多点间间距过近，按照给定速度约束和过载约束，无法拟合出符合要求的轨迹曲线，考虑飞行器自重、载油量和发动机效益比，本实施例中的发动机效益比为输出马力同单位油耗之比，对迭代出来的轨迹所需耗油量进行数学评估，可能出现的结果是仿真生成的航迹油耗需求量大于飞行器载油量，导致仿真无法抵达目标位置，节点序不合法。

步骤2-3：判定节点序合理性。

步骤2-3-1：对仿真战场三维数学模型同给定的节点序进行配对判断，若给定节点Pi＝{xi，yi，zi}处的海拔yi小于场景模型中[xi，zi]位置处的高度限值yi时，直接给出节点序不合理反馈，步进到步骤2-3-6，直到检测完每个Pi，若无不合理节点，步进到下一步。

步骤2-3-2：对每三个连续节点对{P1，P2，P3}，根据最大过载限制、最小允许飞行速度，最大允许飞行速度，计算最大过载条件下转弯半径范围[r_min，r_max]，根据P1、P2和P3的空间位置关系，判断是否可以在[r_min，r_max]内完成有P1到P3的转弯过程，若可以，步进到步骤2-3-6，否则步进到下一步。

步骤2-3-3：计算N＝{P1，P2…Pk}中连续相邻节点间的直线距离和dis_sum，显然dis_sum是从P_start到P_stop的“理想化”的最短航迹，若dis_sum大于飞行器允许最大航程dis_max，显然节点序不合理，步进到步骤2-3-6，否则，步进到下一步。

步骤2-3-4：对规划轨迹所需耗油量进行数学评估，评估方法：考虑飞行器自重m_fly、载油量m_oil和发动机效益比ratio，利用积分方法求处航迹耗油量：oil_use＝f(m_fly，m_oil，ratio)，若oil_use大于飞行器携带最大油量oil_max，显然目标位置P_stop无法到达，步进到步骤2-3-6，否则下一步。

步骤2-3-5：告知用户仿真成功，并输出仿真航迹文件：path.log，步进到步骤2-3-7。

步骤2-3-6：告知用户仿真失败，并输出错误日志：error.log，步进到步骤2-3-7。

步骤2-3-7：结束仿真。

步骤3：自动生成基于合法航迹节点序的航迹。

步骤3-1：定义必要变量：

步骤3-1-1：定义瞄准误差量阈值：当速度矢量和目标位置方向矢量视角偏差小于阈值θ时，认为飞行器瞄准了目标，否则未瞄准目标，θ为一个大于零的小弧度角。

步骤3-1-2：定义到达节点含义：当飞行器与当前阶段目标点的距离，由远到近迫近目标点，正好越过了disAllow界值时，飞行器抵达了目标点，即以当前阶段目标点Oi为球心，半径为disAllow的封闭球型空腔，当飞行物由远到近，从球形空腔外(dis>disAllow)穿越进了空腔内(dis<＝disAllow)，则认为飞行器到达了此目标点。

步骤3-1-3：定义当前阶段含义：每一时刻，飞行器处于序列点{P1，P2...Pk}的两个点之间，即Px介于[Pi，Pj]，意指离开了Pi点，向着下一Pj点前进，具有无后续性特点，只用Pi和Pj表示的序列对{Pi，Pj}表示“当前阶段”。

步骤3-2：参照图2所示,具有代表性的某时刻飞行器所处三维空间内运动状态示意图，表示了仿真某时刻各状态关系：

步骤3-2-1：设置当前迭代步飞行器在三维空间中位置为A点，飞行方向向量AC，下一节点序目标点为B点。

步骤3-2-2：对AB方向矢量进行单位化操作，标记为AD，使得AD的模长为一个单位，方向于AB相同；对AC方向矢量单位化，使得AC的模长为一个单位，标记为AE，方向于AC相同。

步骤3-2-3：根据当前位置运动速度v，和转弯过载a，仿真频率f，求得当前位置转向角度β＝a/(v*f)。

步骤3-2-4：求取AE和AD方向偏差角γ。

步骤3-2-5：若b>θ，则继续转弯兼前进飞行，位置转向角度β保持不变，否则，沿直线飞行，更新位置转向角度β为零。

步骤3-2-6：根据位置A，矢量AE，AD，β，计算出下一步位置备选点F1，F2，使得F1，F2满足(1)A点、E点、D点、F1点、F2点处于同一平面内，(2)角度DAF1和DAF2等于角度DAE与转向角度β之差。

步骤3-2-7：筛选备选点F1和F2，找出两者中在空间中距离E点更近的点，标记为F。

步骤3-2-8：对矢量AF进行单位化，并根据v和f求得位置G，使得G位于AF延长线上。

步骤3-2-9：飞行器移动到G位置，更新飞行器位置A。

步骤3-2-10：求取飞行器位置A与节点序尾节点Pk距离，如果小于阈值disAllow，则步进到3-2-11：否则返回步骤3-2-1，继续下一轮次循环。

步骤3-2-11：仿真结束。

本发明实施例提供了一种基于给定节点序的航迹合理性评估和自生成方法，解决了基于环境参数约束的节点序合理性判定方法，并对节点序进行符合运动动力学约束的航迹自生成问题；基于决策主体指定的多项参数设定和约束条件，评估给定轨迹节点序列的可行性，若不可行，给出反馈信号，若可行，生成符合约束限制条件的运动轨迹。

参照图3所示,对节点序合理性判定过程是：先获取必要参数，再判断是否满足环境约束，然后判断是否满足非空约束，其次判断时候满足航程约束，若都满足则进行路径仿真，否则返回到程序入口处,尝试获取参数。

参照图4所示，若给定空间中节点序{A,B,C}，A位置处初始速度矢量为AT，经过上述航迹自生成算法过程，得到图示的空间曲线路径，其中从A到B的路径先经过曲线段转弯，待瞄准了B点后，变为直线飞行，抵达B点后，到C的这一段全程为曲线段。

参照图5所示，展示了从给定A点开始，算法经过逐步迭代到达B点的过程，从A点开始一边转弯一边前进，先后抵达了m1,m2,m3,m4点，到达m4点时，经判断此时的速度矢量和m4点到B点的矢量夹角，发现已经瞄准了B点，则接下来转为直线前进，先后经过了m5,m6。

本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的***及其各个装置、模块、单元以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的***及其各个装置、模块、单元以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同功能。所以，本发明提供的***及其各项装置、模块、单元可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置、模块、单元也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的装置、模块、单元视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种基于给定节点序的航迹合理性评估和自生成方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤1：定义算法的必要参数；

步骤2：根据定义的必要参数，判定节点序的合法性；

步骤3：自动生成基于合法航迹节点序的航迹。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1包括：

步骤1-1：对节点序进行定义；

步骤1-2：定义装备参数：

依次定义飞行器最大可承受过载aMax；

飞行器最大可飞行高度LatitudeMax；

定义飞行器最大允许航程disMax；

定义飞行器正常工作温度下限TMin；

定义飞行器携带最大油量oilMax；

步骤1-3：定义环境参数：

定义当前大气温度Tatmos；

作战场景最低海拔ylevel；

进入下一关键节点多远范围内算作抵达此节点disAllow；

真场景数学模型(key:[xi，zi]，value:yi)；

步骤1-4：定义仿真参数：

仿真计算频率f；

快进/慢放系数times。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤1-1包括：

步骤1-1-1：确定节点序表达形式，由决策主体给出的三维空间中的有顺序的k个节点序列，表示为N＝{P1，P2…Pk}；

步骤1-1-2：指定节点序变量意义，Pi＝{xi，yi，zi}表示节点序集合中的每个点，xi，yi，zi表示大地坐标系下三个方向坐标；

步骤1-1-3：定义节点序航迹点坐标系，x方向设定为指向正东为正方向，y方向设定垂直地面指向天空为正方向，z方向由右手法则确定。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2包括：

步骤2-1：定义环境因素限值导致给定节点合法性；

步骤2-2：定义飞行器性能约束导致的节点合法性；

步骤2-3：判定节点序合理性。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤2-1包括：

在给定航迹点存在穿模风险的地形上，由仿真人员指定信息的节点序时，给出的节点位于仿真区域模型以外，则节点序不合法。

所述步骤2-2包括：航迹点连续多点间间距过近，对迭代出来的轨迹所需耗油量进行数学评估，出现仿真生成的航迹油耗需求量大于飞行器载油量，导致仿真无法抵达目标位置，节点序不合法。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤2-3包括：

步骤2-3-1：对仿真战场三维数学模型同给定的节点序进行配对判断，若给定节点Pi＝{xi，yi，zi}处的海拔yi小于场景模型中[xi，zi]位置处的高度限值yi时，直接给出节点序不合理反馈，步进到步骤2-3-6，直到检测完每个Pi，若无不合理节点，步进到下一步；

步骤2-3-2：对每三个连续节点对{P1，P2，P3}，根据最大过载限制、最小允许飞行速度，最大允许飞行速度，计算最大过载条件下转弯半径范围[r_min，r_max]，根据P1、P2和P3的空间位置关系，判断是否可以在[r_min，r_max]内完成有P1到P3的转弯过程，若可以，步进到步骤2-3-6，否则步进到下一步；

步骤2-3-3：计算N＝{P1，P2…Pk}中连续相邻节点间的直线距离和dis_sum，其中dis_sum是从P_start到P_stop的理想化的最短航迹，若dis_sum大于飞行器允许最大航程dis_max，节点序不合理，步进到步骤2-3-6，否则，步进到下一步；

步骤2-3-4：对规划轨迹所需耗油量进行数学评估，评估方法：考虑飞行器自重m_fly、载油量m_oil和发动机效益比ratio，利用积分方法求处航迹耗油量：oil_use＝f(m_fly，m_oil，ratio)，若oil_use大于飞行器携带最大油量oil_max，目标位置P_stop无法到达，步进到步骤2-3-6，否则下一步；

步骤2-3-5：告知用户仿真成功，并输出仿真航迹文件：path.log，步进到步骤2-3-7；

步骤2-3-6：告知用户仿真失败，并输出错误日志：error.log，步进到步骤2-3-7；

步骤2-3-7：结束仿真。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤3包括：

步骤3-1：分别对瞄准误差量阈值、到达节点含义和当前阶段含义进行定义；

步骤3-2：根据定义进行计算和仿真，并自动生成航迹。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤3-1包括：

步骤3-1-1：定义瞄准误差量阈值：

当速度矢量和目标位置方向矢量视角偏差小于阈值θ时，认为飞行器瞄准了目标，否则未瞄准目标，θ为一个大于零的小弧度角；

步骤3-1-2：定义到达节点含义：

当飞行器与当前阶段目标点的距离，由远到近迫近目标点，越过disAllow界值时，飞行器抵达了目标点，即以当前阶段目标点Oi为球心，半径为disAllow的封闭球型空腔，当飞行物由远到近，从球形空腔外(dis>disAllow)穿越进空腔内(dis<＝disAllow)，则认为飞行器到达此目标点；

步骤3-1-3：定义当前阶段含义：

每一时刻，飞行器处于序列点{P1，P2...Pk}的两个点之间，即Px介于[Pi，Pj]，意指离开了Pi点，向着下一Pj点前进，具有无后续性特点，只用Pi和Pj表示的序列对{Pi，Pj}表示当前阶段。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤3-2包括：

步骤3-2-1：设置当前迭代步飞行器在三维空间中位置为A点，飞行方向向量AC，下一节点序目标点为B点；

步骤3-2-2：对AB方向矢量进行单位化操作，标记为AD，使得AD的模长为一个单位，方向于AB相同；对AC方向矢量单位化，使得AC的模长为一个单位，标记为AE，方向于AC相同；

步骤3-2-3：根据当前位置运动速度v，和转弯过载a，仿真频率f，求得当前位置转向角度β＝a/(v*f)；

步骤3-2-4：求取AE和AD方向偏差角γ；

步骤3-2-5：若b>θ，则继续转弯兼前进飞行，位置转向角度β保持不变，否则，沿直线飞行，更新位置转向角度β为零；

步骤3-2-6：根据位置A，矢量AE，AD，β，计算出下一步位置备选点F1，F2，使得F1，F2满足(1)A点、E点、D点、F1点、F2点处于同一平面内，(2)角度DAF1和DAF2等于角度DAE与转向角度β之差；

步骤3-2-7：筛选备选点F1和F2，找出两者中在空间中距离E点更近的点，标记为F；

步骤3-2-8：对矢量AF进行单位化，并根据v和f求得位置G，使得G位于AF延长线上；

步骤3-2-9：飞行器移动到G位置，更新飞行器位置A；

步骤3-2-10：求取飞行器位置A与节点序尾节点Pk距离，若小于阈值disAllow，则步进到3-2-11：否则返回步骤3-2-1，继续下一轮次循环；

步骤3-2-11：仿真结束。

10.一种基于给定节点序的航迹合理性评估和自生成***，其特征在于，所述***包括：

模块M1：定义算法的必要参数；

模块M2：根据定义的必要参数，判定节点序的合法性；

模块M3：自动生成基于合法航迹节点序的航迹。

Images