基于鴿群優(yōu)化算法的火星飛行器智能可視圖法
發(fā)布時(shí)間:2022-01-23 06:02
為解決火星飛行器的路徑規(guī)劃問題,針對(duì)傳統(tǒng)避障算法以及現(xiàn)有常規(guī)智能避障算法的局限性,提出融合鴿群優(yōu)化算法與可視圖法的全新智能避障算法。該算法克服傳統(tǒng)避障算法得到軌跡平滑性差和利用常規(guī)智能避障算法需要大量時(shí)間成本的問題,可在復(fù)雜地形中為保持一定高度飛行的火星飛行器規(guī)劃避開危險(xiǎn)區(qū)到達(dá)目的地的可行路徑。仿真結(jié)果表明:與可視圖法相比,利用智能可視圖法得到的路徑長(zhǎng)度更短且平滑性能良好;與鴿群優(yōu)化算法相比,利用智能可視圖法進(jìn)行路徑規(guī)劃所需時(shí)間成本大大減少,且規(guī)劃得到的路徑長(zhǎng)度更短、更平滑、適應(yīng)度值更小。
【文章來源】:飛行力學(xué). 2020,38(05)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
可視圖法路徑規(guī)劃
智能可視圖法的具體流程如圖2所示。圖中:T為障礙物頂點(diǎn)集合;D為可選用點(diǎn)集;Xvg為利用可視圖法得到的當(dāng)前路徑;Lnow、Lbest分別為當(dāng)前軌跡路徑長(zhǎng)度與最優(yōu)軌跡路徑長(zhǎng)度;Xg為鴿群優(yōu)化算法中的全局最優(yōu)軌跡;Nptol為最大種群總數(shù)量;NC1、NC2分別為利用地圖羅盤算子與地標(biāo)算子迭代更新時(shí)的當(dāng)前迭代次數(shù);NC1max、NC2max分別為地圖羅盤算子與地標(biāo)算子的最大迭代次數(shù);Zfit為適應(yīng)度值。在計(jì)算過程中,需將所有非多邊形的障礙物都擬合為多邊形,其中圓形障礙物擬合為正十二邊形,并記錄構(gòu)成各多邊形的n個(gè)頂點(diǎn)于集合T,目標(biāo)位置坐標(biāo)為(xa,ya),則:
一般環(huán)境下可視圖法得到的軌跡
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]火星探測(cè)的現(xiàn)在和未來——各國(guó)爭(zhēng)相奮進(jìn)登陸[J]. 程亦之. 中國(guó)航天. 2019(08)
[2]基于改進(jìn)A*算法的無人機(jī)航線規(guī)劃[J]. 譚海燕,張莉,韓儀灑,薛旭璐,楊瑩. 飛行力學(xué). 2019(05)
[3]火星車行駛環(huán)境研究綜述[J]. 趙靜,魏世民,唐玲,危清清. 載人航天. 2019(02)
[4]幾種仿生優(yōu)化算法綜述[J]. 余今,張德賢. 軟件導(dǎo)刊. 2019(02)
[5]一種STEDF的可視圖環(huán)境建模方法[J]. 蔣林,程文凱,朱志超,郭晨. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2018(05)
[6]基于同步可視圖構(gòu)造和A*算法的全局路徑規(guī)劃[J]. 呂太之,趙春霞,夏平平. 南京理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(03)
[7]基于改進(jìn)鴿群算法的高超聲速飛行器軌跡優(yōu)化[J]. 張亞平,孫佩華,李昱輝,劉燕斌. 飛行力學(xué). 2017(04)
[8]探索火星環(huán)境和生命[J]. 林楊挺. 自然雜志. 2016(01)
[9]基于鴿群行為機(jī)制的多無人機(jī)自主編隊(duì)[J]. 邱華鑫,段海濱,范彥銘. 控制理論與應(yīng)用. 2015(10)
[10]一種基于可視圖法導(dǎo)盲機(jī)器人路徑規(guī)劃的研究[J]. 陳超,唐堅(jiān),靳祖光,楊洋,錢磊. 機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2014(04)
碩士論文
[1]火星飛行器推進(jìn)系統(tǒng)多方案研究[D]. 呂傳文.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
本文編號(hào):3603746
【文章來源】:飛行力學(xué). 2020,38(05)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
可視圖法路徑規(guī)劃
智能可視圖法的具體流程如圖2所示。圖中:T為障礙物頂點(diǎn)集合;D為可選用點(diǎn)集;Xvg為利用可視圖法得到的當(dāng)前路徑;Lnow、Lbest分別為當(dāng)前軌跡路徑長(zhǎng)度與最優(yōu)軌跡路徑長(zhǎng)度;Xg為鴿群優(yōu)化算法中的全局最優(yōu)軌跡;Nptol為最大種群總數(shù)量;NC1、NC2分別為利用地圖羅盤算子與地標(biāo)算子迭代更新時(shí)的當(dāng)前迭代次數(shù);NC1max、NC2max分別為地圖羅盤算子與地標(biāo)算子的最大迭代次數(shù);Zfit為適應(yīng)度值。在計(jì)算過程中,需將所有非多邊形的障礙物都擬合為多邊形,其中圓形障礙物擬合為正十二邊形,并記錄構(gòu)成各多邊形的n個(gè)頂點(diǎn)于集合T,目標(biāo)位置坐標(biāo)為(xa,ya),則:
一般環(huán)境下可視圖法得到的軌跡
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]火星探測(cè)的現(xiàn)在和未來——各國(guó)爭(zhēng)相奮進(jìn)登陸[J]. 程亦之. 中國(guó)航天. 2019(08)
[2]基于改進(jìn)A*算法的無人機(jī)航線規(guī)劃[J]. 譚海燕,張莉,韓儀灑,薛旭璐,楊瑩. 飛行力學(xué). 2019(05)
[3]火星車行駛環(huán)境研究綜述[J]. 趙靜,魏世民,唐玲,危清清. 載人航天. 2019(02)
[4]幾種仿生優(yōu)化算法綜述[J]. 余今,張德賢. 軟件導(dǎo)刊. 2019(02)
[5]一種STEDF的可視圖環(huán)境建模方法[J]. 蔣林,程文凱,朱志超,郭晨. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2018(05)
[6]基于同步可視圖構(gòu)造和A*算法的全局路徑規(guī)劃[J]. 呂太之,趙春霞,夏平平. 南京理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(03)
[7]基于改進(jìn)鴿群算法的高超聲速飛行器軌跡優(yōu)化[J]. 張亞平,孫佩華,李昱輝,劉燕斌. 飛行力學(xué). 2017(04)
[8]探索火星環(huán)境和生命[J]. 林楊挺. 自然雜志. 2016(01)
[9]基于鴿群行為機(jī)制的多無人機(jī)自主編隊(duì)[J]. 邱華鑫,段海濱,范彥銘. 控制理論與應(yīng)用. 2015(10)
[10]一種基于可視圖法導(dǎo)盲機(jī)器人路徑規(guī)劃的研究[J]. 陳超,唐堅(jiān),靳祖光,楊洋,錢磊. 機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2014(04)
碩士論文
[1]火星飛行器推進(jìn)系統(tǒng)多方案研究[D]. 呂傳文.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
本文編號(hào):3603746
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/hangkongsky/3603746.html
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