本文關(guān)鍵詞：不確定環(huán)境下的無人機航路規(guī)劃算法研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：航路規(guī)劃是實現(xiàn)無人機自主飛行和自行攻擊的關(guān)鍵技術(shù)。然而,在現(xiàn)實的飛行環(huán)境下,無人機在飛行時遇到的威脅源趨于復雜化、多樣化。因此,對無人機進行航路規(guī)劃便成為無人機研究領(lǐng)域的熱點之一。為了滿足無人機對高效航路的需求,本文提出了改進的蟻群優(yōu)化算法和改進的人工蜂群算法,并用這個算法對無人機進行航路規(guī)劃。本論文中,針對蟻群優(yōu)化算法收斂速度慢和易于陷入局部最優(yōu)的缺陷做了改進。首先,傳統(tǒng)蟻群算法發(fā)生狀態(tài)轉(zhuǎn)移時,采用概率隨機選擇策略,這種策略缺乏引導因素,致使算法進化緩慢。因此,從航路點的選擇策略入手,引入隨機選擇和偽隨機選擇相結(jié)合的策略,來改善傳統(tǒng)蟻群優(yōu)化算法在搜索時的盲目性,從而解決算法進化緩慢的問題。其次,基本蟻群優(yōu)化算法中,信息素揮發(fā)因子?值保持不變。當無人機規(guī)劃空間較復雜時,未被搜索到的節(jié)點上的信息素濃度會持續(xù)降低甚至逼近0。?過大或過小時,將會影響算法的收斂速度和全局搜索能力。因此,本文為信息素揮發(fā)因子?設(shè)定上限和下限,從而提高算法的全局搜索能力。本論文中,針對人工蜂群算法的收斂慢和出現(xiàn)提前停滯兩方面做了改進。首先,使用混沌序列來初始化蜜源,這樣既保證了人工蜂群算法初始化時的隨機性,同時也極大豐富了蜜源的多樣性,在產(chǎn)生大量有效蜜源的基礎(chǔ)上,從中選擇出較優(yōu)的初始蜜源,可加快收斂。其次,選擇機制的改進,人工蜂群算法中,改變跟隨蜂選擇蜜源的策略,進而避免算法出現(xiàn)提前停滯現(xiàn)象。最后,分別采用改進的蟻群優(yōu)化算法和改進的人工蜂群算法,對無人機進行航路規(guī)劃,并以Matlab與VC++6.0為仿真平臺,驗證改進的算法的正確性與有效性。仿真結(jié)果表明改進后的算法在規(guī)劃時間和規(guī)劃航距方面均有顯著改善。
【關(guān)鍵詞】：無人機 航路規(guī)劃 蟻群算法 人工蜂群
【學位授予單位】：沈陽航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：V279;TP18
【目錄】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 第1章 緒論11-19
• 1.1 背景及研究意義11-12
• 1.2 航路規(guī)劃研究現(xiàn)狀12-16
• 1.2.1 航路規(guī)劃關(guān)鍵技術(shù)12-13
• 1.2.2 航路規(guī)劃算法現(xiàn)狀13-16
• 1.3 主要研究內(nèi)容及方法16-17
• 1.4 論文結(jié)構(gòu)17-19
• 第2章 無人機不確定環(huán)境模型描述19-26
• 2.1 環(huán)境威脅19-22
• 2.1.1 地形威脅19
• 2.1.2 雷達威脅19-20
• 2.1.3 氣象威脅20-21
• 2.1.4 其他威脅21-22
• 2.2 無人機機身特性22-24
• 2.2.1 最小航跡長度22
• 2.2.2 最大最小飛行速度22
• 2.2.3 最大爬升/俯沖角22-23
• 2.2.4 最大航程23
• 2.2.5 最低/最高高度23-24
• 2.2.6 最大轉(zhuǎn)彎角24
• 2.3 航路任務約束24-25
• 2.3.1 規(guī)避威脅源要求25
• 2.3.2 執(zhí)行任務要求25
• 2.3.3 飛行約束要求25
• 2.3.4 任務實時性要求25
• 2.4 本章小結(jié)25-26
• 第3章 基于改進蟻群算法的無人機航路規(guī)劃26-37
• 3.1 引言26-27
• 3.2 蟻群優(yōu)化算法的基本原理27-31
• 3.3 蟻群優(yōu)化算法的主要特征31
• 3.4 蟻群優(yōu)化算法的改進31-36
• 3.4.1 航路點選擇策略的改進32
• 3.4.2 信息素揮發(fā)因子的自適應調(diào)整32-35
• 3.4.3 航路平滑技術(shù)35-36
• 3.5 本章小結(jié)36-37
• 第4章 基于改進人工蜂群算法的無人機航路規(guī)劃37-46
• 4.1 引言37-39
• 4.2 人工蜂群算法的基本原理39-42
• 4.3 改進的人工蜂群算法42-44
• 4.4 威脅回避技術(shù)44-45
• 4.5 本章小結(jié)45-46
• 第5章 無人機航路規(guī)劃仿真實驗性能分析46-68
• 5.1 仿真環(huán)境設(shè)計46
• 5.2 二維環(huán)境下仿真實驗46-56
• 5.2.1 環(huán)境設(shè)計46-47
• 5.2.2 簡單飛行環(huán)境仿真47-51
• 5.2.3 復雜飛行環(huán)境仿真51-56
• 5.3 三維環(huán)境下仿真實驗56-67
• 5.3.1 環(huán)境設(shè)計56
• 5.3.2 丘陵地形環(huán)境仿真56-62
• 5.3.3 山區(qū)地形環(huán)境仿真62-67
• 5.4 本章小結(jié)67-68
• 結(jié)論68-70
• 參考文獻70-73
• 致謝73-74
• 攻讀碩士期間發(fā)表（含錄用）的學術(shù)論文74

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 辛健成;美國海軍無人機發(fā)展歷程[J];機器人技術(shù)與應用;2000年05期

2 時兆峰;以色列組建專門的無人機管理部門[J];飛航導彈;2001年10期

3 徐文;俄羅斯的無人機系統(tǒng)——格蘭特[J];飛航導彈;2003年07期

4 何一波;各國使用的主要輕型無人機[J];飛航導彈;2003年11期

5 馬曉平;系統(tǒng)工程學在無人機研制中的應用[J];航空科學技術(shù);2003年04期

6 柯邊;“影子200”戰(zhàn)術(shù)無人機[J];航天電子對抗;2003年06期

7 溫羨嶠,李英;從美國無人機的發(fā)展來看無人機在未來戰(zhàn)爭中的應用前景[J];現(xiàn)代防御技術(shù);2003年05期

8 王永壽;日本無人機的研究開發(fā)現(xiàn)狀與動向[J];飛航導彈;2003年08期

9 袁剛輝;徐志紅;;不斷壯大的俄羅斯無人機家族[J];現(xiàn)代兵器;2003年02期

10 徐文;俄羅斯無人機的發(fā)展現(xiàn)狀[J];飛航導彈;2004年02期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王林;張慶杰;朱華勇;沈林成;;遠程異地多無人機系統(tǒng)控制權(quán)切換技術(shù)研究[A];2009中國控制與決策會議論文集（3）[C];2009年

2 譚健美;張琚;閆娟;;信息無人機系統(tǒng)——無人機發(fā)展史上新的里程碑[A];第二屆中國航空學會青年科技論壇文集[C];2006年

3 黃愛鳳;鄧克緒;;民用無人機發(fā)展現(xiàn)狀及關(guān)鍵技術(shù)[A];第九屆長三角科技論壇——航空航天科技創(chuàng)新與長三角經(jīng)濟轉(zhuǎn)型發(fā)展分論壇論文集[C];2012年

4 劉長亮;;無人機發(fā)動機氣道開度自適應機構(gòu)的設(shè)計與實現(xiàn)[A];2009年中國智能自動化會議論文集（第三分冊）[C];2009年

5 丁霖;;無人機系統(tǒng)人機交互界面淺析[A];探索 創(chuàng)新 交流（第4集）——第四屆中國航空學會青年科技論壇文集[C];2010年

6 劉澤坤;呂繼淮;;艦載無人機系統(tǒng)的環(huán)境適應性[A];人—機—環(huán)境系統(tǒng)工程創(chuàng)立20周年紀念大會暨第五屆全國人—機—環(huán)境系統(tǒng)工程學術(shù)會議論文集[C];2001年

7 葉烽;宋祖勛;;無人機系統(tǒng)電磁兼容性測試研究[A];第十四屆全國電磁兼容學術(shù)會議論文集[C];2004年

8 易當祥;呂國志;沈玲玲;;多級路況下車載無人機疲勞載荷仿真[A];第十二屆全國疲勞與斷裂學術(shù)會議論文集[C];2004年

9 錢正祥;金繼才;楊鷺怡;;未來局部戰(zhàn)爭中反無人機作戰(zhàn)對策研究[A];探索創(chuàng)新交流－－中國航空學會青年科技論壇文集[C];2004年

10 高鵬騏;晏磊;趙紅穎;何定洲;;無人機遙感控制平臺的設(shè)計與實現(xiàn)[A];第十五屆全國遙感技術(shù)學術(shù)交流會論文摘要集[C];2005年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 洪山;法國、德國和西班牙簽約共同研發(fā)三國無人機系統(tǒng)[N];中國航空報;2007年

2 崔璽康;對抗無人機所面臨的新挑戰(zhàn)[N];中國航空報;2007年

3 林英;無人機將進入現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)領(lǐng)域[N];光明日報;2007年

4 本報記者 陳永杰　馬佳;中國無人機亮相：戰(zhàn)爭“零傷亡”將實現(xiàn)[N];北京科技報;2008年

5 祖茜楓;“綜合者”：攜帶小導彈的小無人機[N];中國國防報;2008年

6 王磊;印度期望打造強大無人機部隊[N];學習時報;2009年

7 李荔;無人機“俯瞰”黃河災情[N];北京科技報;2011年

8 本報記者 宋斌斌;我國無人機應用高端化趨勢明顯[N];中國工業(yè)報;2011年

9 吳飛;反恐十年無人機扶搖直上[N];中國航空報;2011年

10 司古;美無人機遭神秘病毒入侵[N];國防時報;2011年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉洋;動態(tài)環(huán)境中的無人機路徑規(guī)劃研究[D];西北工業(yè)大學;2015年

2 高九州;無人機自主著陸控制[D];中國科學院研究生院(長春光學精密機械與物理研究所);2016年

3 楊永明;無人機遙感系統(tǒng)數(shù)據(jù)獲取與處理關(guān)鍵技術(shù)研究[D];昆明理工大學;2016年

4 孫小雷;基于多階段航跡預測的無人機任務規(guī)劃方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2015年

5 張艷超;農(nóng)田信息低空遙感中圖像采集與處理的關(guān)鍵技術(shù)研究[D];浙江大學;2016年

6 陳巖;蟻群優(yōu)化理論在無人機戰(zhàn)術(shù)控制中的應用研究[D];國防科學技術(shù)大學;2007年

7 林林;基于協(xié)同機制的多無人機任務規(guī)劃研究[D];北京郵電大學;2013年

8 劉春陽;無人機隱身技術(shù)若干問題研究[D];西安電子科技大學;2012年

9 王小剛;非線性濾波方法在無人機相對導航上的應用研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2010年

10 黃國勇;變推力軸線無人機飛行控制技術(shù)研究[D];南京航空航天大學;2009年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 趙敏;分布式多類型無人機協(xié)同任務分配研究及仿真[D];南京理工大學;2009年

2 劉志花;無人機故障預測與健康管理技術(shù)研究[D];北京化工大學;2010年

3 劉愛兵;可變形無人機設(shè)計[D];南京航空航天大學;2009年

4 易姝姝;無人機飛行場景及數(shù)據(jù)的可視化仿真與實現(xiàn)[D];電子科技大學;2010年

5 張佳璐;無人機項目綜合評價研究[D];北京郵電大學;2011年

6 趙志鴻;某型無人機雙發(fā)火箭助推發(fā)射動力學建模與仿真研究[D];南京理工大學;2007年

7 李建華;某無人機發(fā)射系統(tǒng)技術(shù)研究[D];南京理工大學;2008年

8 戴世通;無人機飛行可視化仿真系統(tǒng)設(shè)計[D];西安理工大學;2008年

9 曹攀峰;敵對與非敵對環(huán)境下無人機群的協(xié)同搜索路徑與策略研究[D];復旦大學;2010年

10 張錫憲;無人機測控中數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D];電子科技大學;2009年

  本文關(guān)鍵詞：不確定環(huán)境下的無人機航路規(guī)劃算法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：494665