检索结果-南通市图书馆

采用自适应原始对偶迭代的无人机编队协同航路规划方法

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

西安交通大学学报 2023年第3期57卷 183-192页

作者：程宇峰李勇王永坤程伟西北工业大学电子信息学院西安710072 中国航空工业集团公司雷华电子技术研究所江苏无锡214063

针对目标通过机动进入无人机雷达探测盲区、导致雷达跟踪不稳定的问题,提出一种无人机编队协同航路规划方法。首先,根据雷达多普勒速度盲区、雷达探测视角、距离边界区等建立协同航路规划约束条件;然后,以机动目标稳健跟踪为目的建立优... 详细信息

针对目标通过机动进入无人机雷达探测盲区、导致雷达跟踪不稳定的问题,提出一种无人机编队协同航路规划方法。首先,根据雷达多普勒速度盲区、雷达探测视角、距离边界区等建立协同航路规划约束条件;然后,以机动目标稳健跟踪为目的建立优化目标函数,并结合约束条件构建协同航路优化模型;最后,设计了一种自适应原始-对偶迭代算法,对建立的航路优化模型进行快速求解,得到无人机飞行实时航路。对比仿真结果表明:所提方法能够实现无人机编队协同航路快速规划,达到对机动目标持续稳定跟踪的目的;与传统的高斯伪谱法和模型预测控制算法相比,所提方法求解速度提升了10%,算法复杂度相对较低;所提方法求解的无人机航路平滑性较好,可减少无人机飞行油耗,便于长时留空探测。

关键词：无人机编队多普勒速度机动目标航路规划雷达跟踪

RVO-DDPG算法在多UAV集结航路规划的应用

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

计算机工程与应用 2023年第1期59卷 308-316页

作者：杨秀霞高恒杰刘伟张毅海军航空大学岸防兵学院山东烟台264001 海军航空大学作战勤务学院山东烟台264001

针对传统智能优化算法处理不确定复杂环境下多UAV集结航路规划存在计算量大、耗时长的问题,提出了一种基于互惠速度障碍法(reciprocal velocity obstacle,RVO)的深度确定性策略梯度(deep deterministic policy gradient,DDPG)算法。引... 详细信息

针对传统智能优化算法处理不确定复杂环境下多UAV集结航路规划存在计算量大、耗时长的问题,提出了一种基于互惠速度障碍法(reciprocal velocity obstacle,RVO)的深度确定性策略梯度(deep deterministic policy gradient,DDPG)算法。引入互惠速度障碍法指导UAV对不确定环境内障碍进行避碰,有效提高了目标actor网络的收敛速度,增强了算法的学习效率。设计了一种基于综合代价的奖励函数,将多UAV航路规划中的多目标优化问题转化为DDPG算法的奖励函数设计问题,该设计有效解决了传统DDPG算法易产生局部最优解的问题。基于Pycharm软件平台通过仿真验证了该算法的性能,并与多种算法进行对比。仿真实验表明,RVO-DDPG算法具有更快的决策速度和更好的实用性。

关键词：无人机航路规划编队集结深度确定性策略梯度算法(DDPG) 互惠速度障碍法(RVO)

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于滚动时域优化的反舰导弹航路规划

兵器装备工程学报 2023年第9期44卷 49-57页

作者：万兵梁勇邓力苏析超海军航空大学山东烟台264001

针对反舰导弹作战过程中需要绕开我方安全禁飞区、敌方雷达探测与防空火力等威胁区,特别是动态威胁区等情况,提出基于滚动优化算法开展动态威胁下的航路规划方法,开展在线航迹动态规划研究。首先,在航路规划问题的数学抽象基础上,建立... 详细信息

针对反舰导弹作战过程中需要绕开我方安全禁飞区、敌方雷达探测与防空火力等威胁区,特别是动态威胁区等情况,提出基于滚动优化算法开展动态威胁下的航路规划方法,开展在线航迹动态规划研究。首先,在航路规划问题的数学抽象基础上,建立了基于能量、航时、航程指标函数且满足运动学模型和飞行包线等约束的规划模型。其次,提出基于滚动时域优化(RHO)和伪谱法与样条曲线修正的航路规划算法,并通过分时段逐段规划航路和求解控制输入量。最后,针对不同威胁环境、指标函数情况的仿真实验表明:算法高效、可行、可信;不同指标函数优化侧重不同但结果具有正相关性;RHO方法可以避开威胁区域,从而提高导弹突防概率。此外,RHO的分时段优化思想可有效解决动态威胁区的航路规划,为在线规划提供了思路。

关键词：反舰导弹滚动时域优化伪谱法 B样条曲线航路规划

基于改进人工鱼群优化的蚁群算法无人机自主航路规划

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

兵器装备工程学报 2022年第3期43卷 257-265页

作者：马铭希吴军岳龙飞闫孟达余稼洋空军工程大学空管领航学院西安710051 空军工程大学装备管理与无人机工程学院西安710051

针对蚁群算法在无人机航路规划中存在收敛速度慢、在处理复杂环境的情况下容易陷入局部最优的情况,设计了一种基于改进人工鱼群优化的蚁群算法的无人机自主航路规划方法。首先利用Toeplitz规律,建立初始信息素矩阵,优化了蚂蚁的搜索方向... 详细信息

针对蚁群算法在无人机航路规划中存在收敛速度慢、在处理复杂环境的情况下容易陷入局部最优的情况,设计了一种基于改进人工鱼群优化的蚁群算法的无人机自主航路规划方法。首先利用Toeplitz规律,建立初始信息素矩阵,优化了蚂蚁的搜索方向;结合人工鱼群算法的视场机制和逃出策略,优化蚂蚁的搜索策略;同时,在启发式函数中,增加目标指标,加强了节点之间的连续性;而后利用logistic混沌模型,优化全局信息素的更新方式,更好地筛选优质路线。在二维栅格地图中完成仿真,仿真结果表明:该方法与传统方法相比,航路规划的速度更快,质量更高,具有一定的实用价值和工程意义。

关键词：航路规划蚁群算法 Logistic混沌模型启发式函数无人机人工鱼群算法

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于地面安全约束的无人机航路规划研究

Transactions of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics 2021年第2期38卷 298-305页

作者：韩鹏赵嶷飞中国民航大学空中交通管理学院中国天津300300

随着无人机数量和飞行时间的快速增长,由无人机飞行风险引起的安全事故也逐渐增多。安全航路规划是在战略层面降低无人机运行风险的有效手段。考虑无人机航路的安全代价,基于地面风险评估提出了一种无人机安全航路规划模型。将航路下方... 详细信息

随着无人机数量和飞行时间的快速增长,由无人机飞行风险引起的安全事故也逐渐增多。安全航路规划是在战略层面降低无人机运行风险的有效手段。考虑无人机航路的安全代价,基于地面风险评估提出了一种无人机安全航路规划模型。将航路下方区域栅格化处理,以每飞行小时地面人员伤亡率为量化指标,定义各栅格安全系数,并根据栅格安全系数构造航路安全代价函数。建立了兼顾航路安全性和飞行距离的总代价函数,并通过改进蚁群算法进行航路规划。模型的有效性通过城市空域物流无人机航路规划进行验证。结果表明,考虑地面安全约束的航路规划模型在无人机总飞行时间增加不大的情况下,能显著提高航路的整体安全性。

关键词：航空运输无人机航路规划安全代价地面风险评估改进蚁群算法

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

城市环境中无人机搜索航路规划算法

火力与指挥控制 2023年第7期48卷 42-47,54页

作者：王靖宇周子涵彭鹏空军工程大学防空反导学院西安710051 空军指挥学院北京100097

针对城市环境下无人机战场目标搜索问题,提出基于环境地图的搜索航路规划算法,解决了未知环境中无人机边感知边探测的航路规划问题。在环境地图的基础上,提出了一种矩阵计算的环境地图快速更新方法。以探测、感知奖励和障碍惩罚为搜索... 详细信息

针对城市环境下无人机战场目标搜索问题,提出基于环境地图的搜索航路规划算法,解决了未知环境中无人机边感知边探测的航路规划问题。在环境地图的基础上,提出了一种矩阵计算的环境地图快速更新方法。以探测、感知奖励和障碍惩罚为搜索目标函数,提出基于模型预测控制的搜索航路规划方法,采用贪婪搜索进行优化求解。所提出的方法能够实现无人机在城市环境中安全高效地搜索目标,具有一定应用价值。

关键词：无人机城市作战搜索任务航路规划

复杂低空环境下考虑区域风险评估的无人机航路规划

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

仪器仪表学报 2021年第1期42卷 257-266页

作者：张宏宏甘旭升李双峰冯政靳阳空军工程大学空管领航学院西安710051 国家空管防相撞技术重点实验室西安710051

为解决无人机在复杂低空环境内运行安全性较低的现状,提出了考虑区域风险评估的无人机航路规划方法,可快速生成运行风险较低的航路。首先,对复杂低空环境进行模型简化和风险评估,得到低空三维风险图;再将路径风险值作为综合代价,利用改... 详细信息

为解决无人机在复杂低空环境内运行安全性较低的现状,提出了考虑区域风险评估的无人机航路规划方法,可快速生成运行风险较低的航路。首先,对复杂低空环境进行模型简化和风险评估,得到低空三维风险图;再将路径风险值作为综合代价,利用改进蚁群算法对空间三维航路进行规划,有效降低了生成路径的冗余度;最后,用3次B样条对规划出的离散路径进行平滑处理,生成曲率与俯仰角连续的可飞路径。仿真与实验结果表明:本文提出的算法生成的路径能够以较小的路径代价,换取一条风险值较低的路径,同时路径冗余度较低,曲率与俯仰角连续变化,是满足无人机性能约束的可飞路径。

关键词：无人机低空空域航路规划风险评估 3次B样条

自主水下航行器多终点航路规划的距离正则化混合水平集算法研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

兵工学报 2020年第4期41卷 750-762页

作者：盛亮邱志明于邵祯焦俊杰海军航空大学航空基础学院山东烟台264001 海军工程大学兵器工程学院湖北武汉430033 海军研究院北京102442 南京理工大学机械工程学院江苏南京210094

为进一步提升水平集算法求解自主水下航行器(AUV)时间最优航路的计算效率,结合局部化思想和多项式距离正则化方程,提出一种用于AUV多终点航路规划的混合水平集算法。通过引入简单多项式距离正则化项,融合海流模型,推导新的水平集演化方... 详细信息

为进一步提升水平集算法求解自主水下航行器(AUV)时间最优航路的计算效率,结合局部化思想和多项式距离正则化方程,提出一种用于AUV多终点航路规划的混合水平集算法。通过引入简单多项式距离正则化项,融合海流模型,推导新的水平集演化方程,并给出数值实现方法。所提算法无需重复初始化窄带且一次演化就能获得至多终点的所有最优航路集,解决了AUV多终点航路规划时计算效率不高、规划时间过长的问题。仿真结果表明,相较于蚁群算法和量子粒子群算法,在AUV的多终点航路规划中,混合水平集算法计算效率是蚁群算法的6.4倍,是量子粒子群算法的1.6倍,且鲁棒性更佳。

关键词：自主水下航行器多项式距离正则化混合水平集多终点航路规划

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

考虑协同航路规划的多无人机任务分配

航空学报 2020年第S02期41卷 24-35页

作者：王然然魏文领杨铭超刘玮航空工业西安飞行自动控制研究所西安710076

针对多无人机任务分配与协同航路规划问题,以分布式合同网拍卖算法为基础,构建无人机集群任务拍卖架构与拍卖收益函数,结合模拟退火算法协调任务执行次序,采用A*算法完成两任务点间航程预估,在任务分配阶段同步完成多无人机间协同航路... 详细信息

针对多无人机任务分配与协同航路规划问题,以分布式合同网拍卖算法为基础,构建无人机集群任务拍卖架构与拍卖收益函数,结合模拟退火算法协调任务执行次序,采用A*算法完成两任务点间航程预估,在任务分配阶段同步完成多无人机间协同航路的初规划,确定最佳任务执行次序,实现任务分配与协同航路规划的紧耦合。仿真结果表明,在考虑禁飞区、障碍威胁情况下,该算法能够有效完成多架无人机不同类型任务的分配,且目标分配、执行次序合理,总执行代价小,各机间负载均衡;在任务分配阶段考虑协同航路规划具有明显的效果,能够有效提高任务分配的合理性。

关键词：无人机任务分配航路规划合同网多机协同