基于改进蚁群算法的无人飞行器航迹规划应用研究

来源 :武汉理工大学 | 被引量 : 30次 | 上传用户:weishuange0l
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着现代科技的飞速发展,无人飞行器技术的发展也日益成熟和完善。航迹规划作为无人飞行器智能控制的关键技术之一,是提高飞行器作战效能,实现安全可靠飞行的保证。它主要是为无人飞行器在相关条件约束下规划出一条满足某种性能指标的最优或最满意的飞行轨迹。目前,已有包括遗传算法、人工神经网络、模拟退火算法等等多种智能优化算法应用于航迹规划中。蚁群算法作为一种模拟蚂蚁觅食行为的仿生优化群智能算法,具有并行分布式计算、信息正反馈、较强的鲁棒性和易于与其他算法结合等优点,也被广泛运用于解决如TSP、网络路由、航迹规划等众多组合优化问题。本文首先研究了基本蚁群算法的原理和数学模型,分析了基本蚁群算法容易陷入局部最优解这一缺点的主要原因,介绍了两种比较典型的改进蚁群算法:ANT-Q System和MAX-MIN Ant System.在此基础上,提出一种改善算法全局收敛性能的改进策略,其基本思想是:将基本蚁群算法中单一种群搜索迭代的方式改进为双种群同时独立搜索迭代,并且不同种群的蚂蚁之间能够交流协作。引入算法陷入可能局部最优解的概念,在算法迭代过程中,当出现陷入可能局部最优时,动态交换不同种群对应路径上的信息素,并且自适应双向调整信息素挥发系数。同时借鉴最大最小蚂蚁系统的思想,将不同种群路径上的信息素分别限定在一定范围之内,避免出现因某些路径上的信息素过高而使搜索停滞的现象。通过这些改进措施,进一步扩大算法的搜索空间,提高算法的全局搜索能力。然后利用MATLAB工具对TSP问题实例仿真,并将基本蚁群算法和改进算法的结果相比较,验证了改进算法的有效性。通过对无人飞行器航迹规划性能指标的分析,建立航迹规划算法模型。在此基础上,分析蚁群算法应用于航迹规划的一般流程,同时重点阐述了本文改进的自适应双种群蚁群算法在航迹规划应用中的设计思路。为了验证改进算法在航迹规划中的可行性和有效性,本文最后假设一个任务实例,用基本算法和改进算法分别通过MATLAB对其进行编程仿真。通过对比仿真结果,验证了在航迹规划的应用中,改进算法在全局收敛性和稳定性上均较优于基本算法。
其他文献
<正>在成人的世界里,儿童就是一个不懂事的孩子,他们幼稚,不成熟,依靠成人,强行把成人世界的东西搬到儿童脑瓜里去。看似积极、忙碌,但实际上收效甚微,甚至是好心做坏事,因为
本文首先从民事执行不能案件的概念、特征、构成出发,探讨了民事执行不能案件在民事强制执行程序中的现实情况,并通过笔者在基层法院执行机构的实践,从第一视角分析了对执行
返程投资,作为我国大力吸引和利用外资过程中出现的一种特殊现象,是外资政策、资本市场发展、税收制度改革、资本项目管理等多方面因素综合作用的结果,有其深刻而复杂的国内
<正> 前言 以理化分析的指标辅佐感官审评,进行茶叶质量的科学管理,是长期以来人们探索的重要课题。采用常规成分分析,在红、绿茶方面已有了一定的进展,但花茶方面还基本处于
目的描述孕妇妊娠期心理健康状况,分析和评价妊娠期能量和各种营养素的摄入水平,并探讨妊娠期心理和膳食营养因素与新生儿出生体重之间的关系。方法选择2008年10月至2009年12
对《专利法》第三次修订中的几个问题进行了讨论,针对专利平行进口、专利行政执法,本次修订未涉及到的无效程序,专利侵权抗辩,以及专利法未明确的何为在中国完成的发明等问题
肝素是一种硫酸化的多糖,属于糖胺聚糖家族,主要从哺乳动物的肥大细胞中分离得到。肝素通过与其他不同蛋白结合,可以发挥重要的生物活性。它可以激活抗凝血酶,加速抗凝血酶在
目的 :了解颅内环形强化病变的MRI表现 ,认识其影像学特点。方法 :回顾性分析51例头颅MRI上的环行强化病例 ,病例均经手术、病理证实。结果 :51例颅内环行强化病变中 ,胶质母
职务犯罪作为贪污受贿、渎职侵权类犯罪的总称,对其开展侦查是应对与打击职务犯罪的重要方面。由于职务犯罪主体的特殊性、客体的广泛性、主观方面的灵活性以及客观方面的多