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《基于改進(jìn)人工魚群算法無人機航跡規(guī)劃研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、學(xué)校代碼：10406分類號：V279學(xué)號：120081102005南昌航空大學(xué)碩士學(xué)位論文(學(xué)位研究生)基于改進(jìn)人工魚群算法無人機航跡規(guī)劃研究碩士研究生：喻俊松導(dǎo)師：王琪教授申請學(xué)位級別：碩士學(xué)科、專業(yè)：檢測技術(shù)與自動化裝置所在單位：信息工程學(xué)院答辯日期：2015年6月授予學(xué)位單位：南昌航空大學(xué)ResearchonARoutePlanningofUAVsBasedonImprovedArtificialFish-SwarmAlgorithmADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterOnDetectiontechnologyandautoma
2、ticequipmentbyYuJunSongUndertheSupervisionofProf.WangQiSchoolofInformationalEngineeringNanchangHangkongUniversity,Nanchang,ChinaJune.2015摘要當(dāng)今世界，無人機得到了越來越廣泛的應(yīng)用。在軍事方面，無人機的使用能夠降低戰(zhàn)斗中的傷亡，提升人力的效率和飛行器的性能。在民用方面，無人機的使用能夠克服地理條件的限制，降低工作的成本以完成貨物的運輸、空中拍攝等任務(wù)。我國是世界上軍事和經(jīng)濟的大國，所以無論是軍用還是民用領(lǐng)域都對無人機有較大的需求。無人機任務(wù)規(guī)劃中的
3、重要部分就是無人機的航跡規(guī)劃，應(yīng)用于無人機航跡規(guī)劃的算法有很多種，然而每種算法都有自己的優(yōu)點和缺點，優(yōu)秀的航跡規(guī)劃算法能夠幫助無人機快速地自動找到符合要求的最短航跡，因此研究并提出一種性能優(yōu)秀的航跡規(guī)劃算法具有廣闊的應(yīng)用價值和實際意義。本文主要對無人機航跡規(guī)劃的算法進(jìn)行了研究，其中針對使用基于網(wǎng)格劃分策略的改進(jìn)人工魚群算法計算無人機路徑規(guī)劃問題中尋優(yōu)精度與算法計算量的矛盾，提出一種改進(jìn)人工魚群算法,并將該算法應(yīng)用于無人機航跡規(guī)劃問題中，對其進(jìn)行了軟件仿真。主要從以下方面對課題進(jìn)行了研究。首先明確了航跡規(guī)劃的工作目的和描述航跡規(guī)劃問題的建模方法，回顧了前人已經(jīng)提出的各種應(yīng)用于航跡規(guī)劃
4、問題的算法。其次介紹了基本人工魚群算法中的主要概念，對人工魚的行為進(jìn)行了描述，并闡述了算法的執(zhí)行步驟和尋優(yōu)原理。分析了算法中各個主要參數(shù)對人工魚群算法的性能的影響，為算法的改進(jìn)提供了理論依據(jù)。隨后總結(jié)了當(dāng)前主要的人工魚群算法改進(jìn)策略，詳細(xì)介紹了基于網(wǎng)格劃分策略的改進(jìn)人工魚群算法，根據(jù)該算法的特點，提出一種改進(jìn)人工魚群算法,該算法引入自適應(yīng)步長和執(zhí)行概率自適應(yīng)分段網(wǎng)格遍歷策略。算法前期用較大步長全局搜索較優(yōu)路徑，后期用較小步長及網(wǎng)格分段遍歷策略在較優(yōu)解附近進(jìn)行局部遍歷得到更精確最優(yōu)解。最后將提出的改進(jìn)魚群算法應(yīng)用于無人機航跡規(guī)劃問題中，在MATLAB仿真環(huán)境下建立了航跡規(guī)劃任務(wù)的模型
5、，分別使用包括所提改進(jìn)人工魚群算法在內(nèi)的三種算法進(jìn)行尋優(yōu)，通過軟件仿真結(jié)果數(shù)據(jù)的對比分析，表明所提改進(jìn)人工魚群算法比原始魚群算法和自適應(yīng)步長人工魚群算法結(jié)果更精確、穩(wěn)定，較基于簡單網(wǎng)格劃分策略的人工魚群算法計算量更小。關(guān)鍵詞：無人機航跡規(guī)劃，人工魚群算法，MATLABIAbstractMoreandmoreUAVsappliedinallkindsoffields.Inmilitaryfield,theuseofUAVscanreducefatalitiesandinjuries,alsocanliftlaborefficiencyandUAVs’performance.Inciv
6、ilfield,TheuseofUAVscanovercomethegeographicalrestrictions,lowerthecostoftransportation、aerialphotosandothertask.Ourcountryisalargeoneinmilitaryandeconomic,sonomatterinmilitaryfieldorcivilfield,ourcountryhasalargeneedforUAV.RoutePlanningofUAVsisaveryimportantpartofUAVs’taskplanning.Thereareall
7、kindsofalgorithmsappliedinRouteplanningofUAVs,theyallhaveadvantagesanddisadvantages,agoodalgorithmofrouteplanningforUAVscanhelpUAVsfindtheshortestsatisfiedrouterapidly,soresearchonrouteplanningofUAVsandputforwardaalgorithmofrouteplannin
