高密度无人机冲突检测算法与空域容量评估研究
周志崇1
赵顾颢2
吴亚荣2
杨佳乐2
牛雪寒3
黄子硕4
1.空军工程大学空管领航学院,西安,710051;国家空管防相撞技术重点实验室,西安,710051;93514部队,河北 唐山,0642002.空军工程大学空管领航学院,西安,710051;国家空管防相撞技术重点实验室,西安,7100513.国家空管防相撞技术重点实验室,西安,7100514.空军工程大学空管领航学院,西安,710051
摘要：针对未来局部战场空域内大批量、高密度无人机冲突检测效率低、准确性不高的问题,通过构建无人机保护区模型、战场空域栅格化模型提取每架无人机的空域位置矩阵,运用矩阵Hadamard积计算方法及合数质因数分解的性质对无人机冲突检测,找出发生冲突的无人机编号、位置、高度等信息,实现对空域内高密度无人机间冲突的实时快速检测.并在此基础上,通过设置运行层、避让层和碰撞阈值的方式,评估出可量化的空域容量.仿真结果表明,与传统方法相比,基于矩阵Hadamard积计算的冲突检测方法能够将冲突检测的复杂度由O(Cn-2n)降为O(n-1),将800架无人机冲突检测时间控制在40 ms以内,显著提高了冲突检测效率.通过基于可接受碰撞概率的容量评估方法对冲突集合进一步处理,能够演算出可靠的空域容量,为局部空域内大规模、高密度无人机安全高效运行提供技术支撑.
关键词：无人机冲突检测矩阵计算Hadamard积空域容量
分类号：V355(航空港（站）、机场及其技术管理)TP391(计算技术、计算机技术)
资助基金：国家自然科学基金(71801221)
论文发表日期：2026-02-28
在线出版日期：2026-03-13（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 12-20 )
英文信息