基于多目標(biāo)優(yōu)化算法的多無(wú)人機(jī)協(xié)同航跡規(guī)劃
本文選題:多無(wú)人機(jī) + 協(xié)同航跡規(guī)劃; 參考:《系統(tǒng)工程與電子技術(shù)》2017年04期
【摘要】:多無(wú)人機(jī)協(xié)同航跡規(guī)劃是無(wú)人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)的關(guān)鍵技術(shù)之一。本文提出的一種針對(duì)多無(wú)人機(jī)協(xié)同航跡規(guī)劃的多目標(biāo)優(yōu)化算法,即協(xié)同非支配排序進(jìn)化算法(cooperated non-dominated sorting genetic algorithms-II,CO-NSGA-II),針對(duì)多架無(wú)人機(jī)的航跡距離、安全性、時(shí)間以及空間的協(xié)同性進(jìn)行規(guī)劃。運(yùn)用多目標(biāo)優(yōu)化算法,克服了傳統(tǒng)航跡規(guī)劃中需要為各目標(biāo)函數(shù)取權(quán)值的不足,并且可以生成多組可供選擇的解。同時(shí)引入?yún)f(xié)同進(jìn)化策略,將各無(wú)人機(jī)的航跡規(guī)劃視作子種群,各子種群間進(jìn)行合作,子種群內(nèi)采用非支配排序進(jìn)化算法(non-dominated sorting genetic algorithms-II,NSGA-II)進(jìn)行獨(dú)立優(yōu)化?紤]到各機(jī)間的協(xié)同約束,用時(shí)間空間協(xié)同系數(shù)替代傳統(tǒng)算法中的"擁擠距離"參數(shù)。仿真結(jié)果表明通過(guò)本文算法能夠有效實(shí)現(xiàn)多無(wú)人機(jī)協(xié)同航跡規(guī)劃。
[Abstract]:Multi-UAV cooperative track planning is one of the key technologies of UAV cooperative operation. In this paper, a multi-objective optimization algorithm for cooperative track planning of multi-UAV is proposed, that is, the cooperated non-dominated sorting genetic algorithm based on non-dominated ordering evolution algorithm (cooperated non-dominated sorting genetic algorithm), which can be used to plan the track distance, security, time and space of multiple UAVs in accordance with the coordination of track distance, security, time and space. The multi-objective optimization algorithm is used to overcome the shortcomings of traditional route planning which need to take weights for each objective function, and can generate multiple sets of alternative solutions. At the same time, the co-evolution strategy is introduced, the track planning of UAV is regarded as a sub-population, and the sub-populations cooperate, and the independent optimization is carried out by using the non-dominated sorting genetic algorithm s-II NSGA-II in the sub-population. Considering the coordination constraints between machines, the time and space coordination coefficients are used to replace the "congestion distance" parameters in the traditional algorithms. Simulation results show that the proposed algorithm can effectively implement cooperative track planning for multiple UAVs.
【作者單位】: 西北工業(yè)大學(xué)電子信息學(xué)院;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金(61401363) 航空科學(xué)基金(20155153034)資助課題
【分類號(hào)】:TP18;V279
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,本文編號(hào):2083827
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