資源描述：
《基于改進(jìn)蟻群算法的無人機(jī)航跡規(guī)劃研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、學(xué)校代碼：10406分類號(hào)：V279學(xué)號(hào)：120081001017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)蟻群算法的無人機(jī)航跡規(guī)劃研究碩士研究生：肖紹導(dǎo)師：趙珂副教授申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士學(xué)科、專業(yè)：通信與信息系統(tǒng)所在單位：信息工程學(xué)院答辯日期：2016年6月授予學(xué)位單位：南昌航空大學(xué)TheResearchforRoutePlanningofUAVBasedonImprovedAntColonyAlgorithmADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterOnCommunicati
2、onandInformationSystembyXiaoShaoUndertheSupervisionofProf.ZhaoKeSchoolofInformationEngineeringNanchangHangkongUniversity,Nanchang,ChinaJune,2016摘要隨著計(jì)算機(jī)、通信、控制與傳感器技術(shù)的發(fā)展，無人機(jī)技術(shù)得到長(zhǎng)足發(fā)展并取得巨大的進(jìn)步。無人機(jī)利用自身優(yōu)勢(shì)，能夠部分地代替人類完成危險(xiǎn)系數(shù)較高的任務(wù)，在軍事和民用領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。無人機(jī)在完成任務(wù)過程中，需要對(duì)如何有效、安全地完成自己的任務(wù)過
3、程進(jìn)行規(guī)劃，這就是任務(wù)規(guī)劃。在任務(wù)規(guī)劃過程中，最重要、也是最復(fù)雜的就是為無人機(jī)規(guī)劃出一條完成飛行任務(wù)所需要的飛行航跡，即無人機(jī)航跡規(guī)劃。無人機(jī)航跡規(guī)劃是任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)的重要技術(shù)之一，也是提高無人機(jī)作戰(zhàn)效能和實(shí)現(xiàn)安全可靠自主飛行的技術(shù)保障。航跡規(guī)劃是在特定條件下，搜尋出一條從起始點(diǎn)到目標(biāo)點(diǎn)的最佳路徑。本文首先闡述了基本蟻群算法原理及算法的優(yōu)點(diǎn)與不足，并分析算法陷入局部最優(yōu)和搜索時(shí)間較長(zhǎng)的主要原因。接著介紹了幾種比較典型的改進(jìn)算法，然后提出一種改善算法全局收斂性能的策略，其基本思想是：在基本蟻群算法的狀態(tài)轉(zhuǎn)移中增加目標(biāo)節(jié)點(diǎn)信息素
4、引導(dǎo)因子，從而減少螞蟻搜索的盲目性，使搜索朝著目標(biāo)節(jié)點(diǎn)方向進(jìn)行；同時(shí)引入再勵(lì)學(xué)習(xí)機(jī)制，合理對(duì)路徑上的信息素再勵(lì)更新。每次迭代結(jié)束對(duì)螞蟻個(gè)體行為進(jìn)行評(píng)價(jià)，再將此評(píng)價(jià)反饋回蟻群，發(fā)揚(yáng)優(yōu)質(zhì)螞蟻行為，懲罰劣質(zhì)螞蟻行為，從而實(shí)現(xiàn)蟻群對(duì)自身搜索行為的自學(xué)習(xí)。發(fā)揚(yáng)優(yōu)質(zhì)行為，就是增加較好路徑上殘留的信息素強(qiáng)度；懲罰劣質(zhì)行為，就是減小較差路徑上殘留的信息素強(qiáng)度。為了改善算法性能，擴(kuò)大搜索空間，引入兩個(gè)螞蟻種群各自獨(dú)立搜索路徑，當(dāng)算法陷入局部最優(yōu)，則立即停止搜索，交換兩個(gè)種群對(duì)應(yīng)路徑上的信息素，同時(shí)自適應(yīng)雙向調(diào)整兩種群的信息素?fù)]發(fā)因子，經(jīng)過這
5、些改進(jìn)措施，算法的收斂速度和收斂能力得到了明顯地提高。本文最后通過對(duì)基本蟻群算法和改進(jìn)蟻群算法的無人機(jī)航跡規(guī)劃分別進(jìn)行MATLAB仿真研究對(duì)比。驗(yàn)證了在無人機(jī)航跡規(guī)劃中，改進(jìn)蟻群算法在全局搜索能力和搜索速度上均優(yōu)于基本蟻群算法。關(guān)鍵詞：蟻群算法，無人機(jī)，航跡規(guī)劃，自適應(yīng)，再勵(lì)學(xué)習(xí)IAbstractWiththedevelopmentofcomputer,communication,controlandsensortechnology,UAVtechnologyhasrealizedsignificantdevelopmen
6、tandtremendousadvance.UAVhavemanyadvantages,forexmaplepartlyreplacinghumanbeingstoaccomplishthehighrisktasks.Therefore,itiswidelyusedinmilitaryandcivilianfields.UAVsneedtoplanhowtoeffectivelyandsafelycompletetheirmissioninthetaskperformanceprocess.Thisistheso-call
7、edmissionplanning.Inthemissionplanningprocess,themostimportantandcomplexstepistoplanaflightroutefortheUAVtoaccomplishitsflightmission.ThisisusuallynamedastheUAVrouteplanning.ItisbothanimportanttechnologyofmissionplanningsystemandtechnicalguaranteeforimprovingtheUA
8、Voperationaleffectivenessandrealizingsafeandreliableflight.Toplanarouteistoseekoutthebestroutefromthestartpointtothetargetpointunderspecificenvironmenta
