基于改进蚁群算法航空电缆路径规划

作     者：杨禹成 卢洪义 章斌 桑豆豆 刘舜 YANG Yucheng;LU Hongyi;ZHANG Bin;SANG Doudou;LIU Shun

作者机构：南昌航空大学飞行器工程学院南昌330063 

出 版 物：《航空动力学报》 (Journal of Aerospace Power)

年 卷 期：2023年第38卷第7期

页      面：1715-1722页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 082503[工学-航空宇航制造工程] 0802[工学-机械工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

基　　金：江西重点基金(20201BBE51002) 南昌航空大学研究生创新专项基金(YC2021-060) 

主　　题：航空电缆布局 蚁群算法 路径规划 启发函数 遗传变异 

摘      要：针对航空电缆在布局空间安装中存在的可靠性差,效率低和成本高等问题,提出了一种基于改进蚁群算法的航空电缆布局路径规划优化方法。对布线安装空间进行栅格化处理,通过分析航空布线要求与约束条件,对待布线安装空间进行模拟真实环境建模,获得的建模空间用于航空电缆的二维布线路径优化。采用了向终点方向引导的转移规则,并增加转弯拐角惩罚因子,来改进启发函数,减少了路径搜索的盲目性,提高了规划路径平滑度;采用一种自适应调整方式的信息素挥发因子,提高算法的搜索效率和后期收敛速度;引入了遗传变异,避免算法陷入局部最优。在仿真实验中,将所提出的方法与其他算法进行了对比分析并表明:应用该算法优化后总体电缆的路径布局电缆路径明显减少、即电缆长度用量减少;拐点数明显减少、即电缆电器性能变好,能够提供航空发动机系统的稳定性。验证了该算法的可行性和有效性。