蚁群算法的无人机侦察航路规划研究

《蚁群算法的无人机侦察航路规划研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、万方数据第28卷2008年第2期4月飞机设．计AIRCRAFrDESIGNVoL28No．2Apr2008文章编号：1673--4599(2008)02--0070--03基于改进蚁群算法的无人机侦察航路规划研究蒋定定，李万泉(海军航空工程学院青岛分院，山东青岛266041)摘要：蚁群算法是一种新的源于大自然生物界的仿生随机优化方法，在一系列组合优化问题求解中取得了成效。本文将蚁群算法引人无人机侦察航路的规划，对基本蚁群算法提出了改进，提供了一种新的有效的航路优化算法，并对无人机的侦察航路进行了仿真计算

2、。仿真结果表明改进的蚁群算法克服了基本蚁群算法的收敛速度慢、易于过早陷入局部最优的缺点，仿真结果验证了该算法的有效性。关键词：蚁群算法；元人机；航路规划；生物信息中图分类号：V279+．2文献标识码：ATheResearchofUnmannedMachineAviationProbeRouteProgrammingBasedonAntAlgorithmJANGDing-Ding，LIWan-Quan(QingdaoBranch，NavyInstituteofAeronauticsEngineering，

3、Qingdao266041．China)Abstract：AntAlgorithmisananimatelivingadvancedmethodcomefromuniversenature，whichhasbeenacquiredsomeresultsinseriesof，ISPprograms．AnAntAlgorithmisintroducedintounmannedmachineaviationproberouteprogramminginthispaper．ThebasicAntAlgorith

4、misimprovedandaneweffectiveaviationrouteAlgorithmisobtained．Imitatingcalculationsareusedonunmannedma—chineaviationproberoute．ImitateresultsprovethatadvancedAntAlgorithmovercomestheshortcom-ingofwhichrefrainspeedsslowandiseasytosinkintothepartsuperiorearl

5、ier．Theimimteresultsverifythatthealgorithmiseffective．Keywords：AntAlgorithm；unmannedmachine；routeprogramming；livingcreatureinformation无人机(UnmannedAirVehicle，UAV)具有卓越的侦察、监视以及目标捕获等性能，正在成为现代战场上名副其实的兵力倍增器⋯。在任务区域内执行侦察任务时，无人机是按照预先指定的侦察次序和侦察重点执行一条参考航路，并可根据战场需要适

6、时地调整、修正参考航路。由于在执行任务阶段对参考航路的调整只是局部的。因此在地面准备阶段进行的参考航路规划对于提高无人机的侦察效率至关重要。收稿日期：2007-11-14；修订日期：2008-03-111无人机侦察环境的描述无人机的飞行多数为由母机或发射平台携带飞到一定高度后，启动元人机的动力装备使无人机进入定高自主飞行，因此．航路规划可以建立在二维平面环境的基础上。对于不同类型的无人机，其飞行高度不同，可以根据不同的飞行高度建立相应的威胁分布平面，再进行航路规划。无人机的飞行环境的威胁包括：高空威胁主

7、要考虑万方数据第2攒蒋定定等：基于改进蚁嚣算法的戈人视债察舷路规划骈突7l敌方火力威胁、敌方雷达探测威胁，由于敌方防空火力和雷达探测设备露以改变方位和角度，所以对于火力威胁和探测威胁采用一定半径的瞬球或圆柱体来近似，圆柱体的高度岛武器或雷达的杀伤半径或探测范围有关。通过对威胁的简化处理．得到裾瘦蒜度的威胁分布平谣，在此基础上进行航路规划。2无人枫侦察薛航路规期如果把无人机进入敌方防御区域的方位作为起始点，恧把偾察曩标所处方位定为嚣标点，通过对规戈!l空间进行网格划分形成连接起始点和目标点的网络图，则寻求

8、优化航路问题的本质就是路径优纯闯题泣】。这季争方法是一种确定性状态空间搜索方法，可以减小规戈!f空间的规模，降低了航路规划的难度。假设无人机在执行任务过程中保持高度不变，速褰不变，两且考虑敌方防钓送处于平坦地域，那么无入机就无法利用地形因素进行威胁回避机动，航路规划问题就可以被简化成药一令二缕航路(也就是瘩乎舷路)规划阉题。由于水平航路规划仍然需要考虑无人机在执行作战任务过程中的生存性和执行任务的有效性，并置考虑规鲻算法瓣实时性，掰泼仍是较