西北工业大学学报
西北工業大學學報
서북공업대학학보
JOURNAL OF NORTHWESTERN POLYTECHNICAL UNIVERSITY
2013年
5期
683-688
,共6页
唐必伟%方群%朱战霞%马卫华
唐必偉%方群%硃戰霞%馬衛華
당필위%방군%주전하%마위화
无人驾驶飞行器%航迹规划%改进蚁群算法%随机自适应调节%零威胁-单因子
無人駕駛飛行器%航跡規劃%改進蟻群算法%隨機自適應調節%零威脅-單因子
무인가사비행기%항적규화%개진의군산법%수궤자괄응조절%령위협-단인자
aircraft%algorithms%computer simulation%schematic diagrams%unmanned vehicles%improved ant colony algorithm%random adaptive algorithm%route planning%zero threat-single factor
蚁群算法作为一种启发式仿生算法,在飞行器航迹规划中应用十分广泛.目前许多学者对基本蚁群算法进行了改进,其中包括信息素挥发系数的自适应调节,这种改进使得信息素挥发模式是固定的.为了更加真实模拟信息素挥发情况,并提高算法的实时性,提出了一种信息素挥发系数的随机自适应调节方法;并且通过引入飞行约束条件的限制来剔除不满足飞行约束条件限制的节点和这些节点所扩展出来的航迹,从而进一步提高算法实时性;另外通过数学上的几何方法剔除不满足飞行安全的节点和这些节点所扩展出来的航迹,得到满足威胁规避的航迹,即“零威胁”航迹;然后采用蚁群算法在这些“零威胁”航迹中优化搜索出一条能够使目标函数仅有航程唯一待优化量的最优航迹,即所谓“单因子”目标函数优化航迹.仿真分析结果表明:提出的“零威胁-单因子”方法不仅可以提高算法的收敛速度,还可以降低优化方法的难度,充分显示了该算法的优越性.
蟻群算法作為一種啟髮式倣生算法,在飛行器航跡規劃中應用十分廣汎.目前許多學者對基本蟻群算法進行瞭改進,其中包括信息素揮髮繫數的自適應調節,這種改進使得信息素揮髮模式是固定的.為瞭更加真實模擬信息素揮髮情況,併提高算法的實時性,提齣瞭一種信息素揮髮繫數的隨機自適應調節方法;併且通過引入飛行約束條件的限製來剔除不滿足飛行約束條件限製的節點和這些節點所擴展齣來的航跡,從而進一步提高算法實時性;另外通過數學上的幾何方法剔除不滿足飛行安全的節點和這些節點所擴展齣來的航跡,得到滿足威脅規避的航跡,即“零威脅”航跡;然後採用蟻群算法在這些“零威脅”航跡中優化搜索齣一條能夠使目標函數僅有航程唯一待優化量的最優航跡,即所謂“單因子”目標函數優化航跡.倣真分析結果錶明:提齣的“零威脅-單因子”方法不僅可以提高算法的收斂速度,還可以降低優化方法的難度,充分顯示瞭該算法的優越性.
의군산법작위일충계발식방생산법,재비행기항적규화중응용십분엄범.목전허다학자대기본의군산법진행료개진,기중포괄신식소휘발계수적자괄응조절,저충개진사득신식소휘발모식시고정적.위료경가진실모의신식소휘발정황,병제고산법적실시성,제출료일충신식소휘발계수적수궤자괄응조절방법;병차통과인입비행약속조건적한제래척제불만족비행약속조건한제적절점화저사절점소확전출래적항적,종이진일보제고산법실시성;령외통과수학상적궤하방법척제불만족비행안전적절점화저사절점소확전출래적항적,득도만족위협규피적항적,즉“령위협”항적;연후채용의군산법재저사“령위협”항적중우화수색출일조능구사목표함수부유항정유일대우화량적최우항적,즉소위“단인자”목표함수우화항적.방진분석결과표명:제출적“령위협-단인자”방법불부가이제고산법적수렴속도,환가이강저우화방법적난도,충분현시료해산법적우월성.
