基于改进狼群算法的无人直升机航迹规划

作     者：王黎文 邵书义 吴庆宪 韩增亮 WANG Liwen;SHAO Shuyi;WU Qingxian;HAN Zengliang

作者机构：南京航空航天大学自动化学院江苏南京211106 

出 版 物：《系统工程与电子技术》 (Systems Engineering and Electronics)

年 卷 期：2023年第45卷第10期

页      面：3240-3248页

核心收录：

学科分类：12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程(可授管理学、工学学位)] 081104[工学-模式识别与智能系统] 08[工学] 082503[工学-航空宇航制造工程] 0835[工学-软件工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 0811[工学-控制科学与工程] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：江苏省自然科学基金青年基金(BK20200415) 航空科学基金(201957052001) 博士后科学基金面上项目(2020M681587) 江苏省博士后基金(2020Z112)资助课题 

主　　题：改进狼群算法 自适应步长 莱维飞行 变方向游走 

摘      要：针对无人直升机(unmanned autonomous helicopter,UAH)航迹规划中传统狼群算法(wolf pack algorithm,WPA)收敛速度慢和易陷入局部最优的问题,提出了一种基于改进WPA的UAH三维航迹规划算法。首先,对UAH飞行三维环境、约束条件及适应度函数进行数学建模;然后,通过自适应步长的方式对传统WPA中游走、召唤及围攻3种主要行为的步长进行改进。同时,采用莱维飞行与变方向游走相结合的策略调整游走行为中的搜索方向及范围,从而提高算法的全局寻优能力和收敛速度;最后,给出了改进WPA在三维环境下航迹规划的仿真结果。仿真结果表明,改进WPA收敛速度更快,规划出的航迹质量更优,验证了该算法在UAH航迹规划中的有效性。