用门控循环单元实时预测空战飞行轨迹

• 作者: 唐上钦 张宏鹏 轩永波 黄长强
• 来源期刊: 系统工程与电子技术
• 学科: 航空航天
• 关键词: 轨迹预测 门控循环单元 循环神经网络 空战仿真 坐标变换矩阵
• 年，卷（期）: 2020,（11）
• 所属期刊栏目: 系统工程
• 页码范围: 2546-2552
• 页数: 7页
• 分类号: V247.5
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1001-506X.2020.11.17

摘要

为了提高飞机飞行轨迹预测准确率、确保轨迹预测实时性,提出使用门控循环单元(gated recurrent unit,GRU)预测轨迹.对不同条件下的不同机动动作进行飞行仿真,得到大量轨迹样本.设计具有不同层数和神经元个数的网络,用得到的样本对其进行训练.选出在测试集上误差最小的网络结构.对比GRU网络、循环神经网络和反向传播网络的相对误差和预测用时.引入坐标变换矩阵,使轨迹预测不受航向和坐标系影响.对比3种方法在一段频繁变化的轨迹上的绝对误差.结果 表明,所提方法的平均绝对误差在x轴上约为18 m,在y轴上约为11 m,在z轴上约为22 m,显著小于另外两种方法,且平均预测用时约为2.4 ms,满足实时性要求.