基于飞蛾火焰算法的AUV三维全局路径规划

作     者：徐炜翔 朱志宇 XU Weixiang;ZHU Zhiyu

作者机构：江苏科技大学电子信息学院镇江212003 

出 版 物：《上海理工大学学报》 (Journal of University of Shanghai For Science and Technology)

年 卷 期：2021年第43卷第2期

页      面：148-155页

学科分类：0810[工学-信息与通信工程] 080202[工学-机械电子工程] 08[工学] 0804[工学-仪器科学与技术] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：江苏省研究生科研与实践创新计划项目(KYCX19_1694) 

主　　题：AUV路径规划 海流 能耗最优 MFO算法 

摘      要：针对存在静态地形障碍和不规则海流的复杂海洋环境下的自主水下航行器(autonomous underwater vehicle,AUV)全局路径规划问题,采用飞蛾火焰优化(moth-flame optimization,MFO)算法搜索获得能耗最优的无碰路径。首先,将搜索空间栅格化后随机生成一组满足避碰需求的初始路径作为初始飞蛾种群;然后,根据MFO算法更新飞蛾位置,实现AUV路径的自主规划;最后,结合AUV巡航能耗模型和静态海流分布模型作为适应度函数,迭代搜索得到最优路径。为验证方法的有效性和优越性,进行了一系列仿真试验。试验结果显示,该算法在AUV全局自主路径规划中的规划效果相较于传统蚁群算法的规划结果具有明显优势,所得路径平滑,且在不同环境中均表现出极佳的全局收敛能力。