摘 要:針對無人機(jī)航跡規(guī)劃求解計(jì)算量大、收斂難等問題,提出了一種融入了混沌映射和萊維飛行的多策略蜣螂優(yōu)化(Piecewise Levy Flight Dung Beetle Optimizer,PLDBO) 算法的航跡規(guī)劃方法。建立了三維任務(wù)空間模型和無人機(jī)路徑規(guī)劃成本函數(shù),將路徑規(guī)劃問題轉(zhuǎn)化為多維函數(shù)優(yōu)化問題。對蜣螂優(yōu)化(Dung Beetle Optimizer,DBO) 算法調(diào)用Piecewise 混沌映射,改變其初始化過程,增強(qiáng)種群的多樣性,加快收斂速度。引入黃金正弦改進(jìn)滾球蜣螂位置更新公式,有效協(xié)調(diào)了全局搜索能力與局部挖掘能力,加快了收斂速度。在小偷蜣螂位置更新公式引入Levy 策略,增強(qiáng)算法跳出局部最優(yōu)的能力。引入了一種具有策略自適應(yīng)的橫向交叉,提高了算法的收斂精度,增強(qiáng)了全局尋優(yōu)能力。通過將提出的改進(jìn)算法在知名的15 個(gè)經(jīng)典基準(zhǔn)函數(shù)上比較,全面驗(yàn)證了PLDBO 算法的優(yōu)越性,并應(yīng)用于航跡規(guī)劃問題求解。仿真結(jié)果表明,PLDBO算法能獲得更可行、更高效的路徑。
關(guān)鍵詞:蜣螂優(yōu)化算法;混沌映射;黃金正弦;Levy 飛行;水平交叉策略;航跡規(guī)劃
中圖分類號:TP18;V249 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
文章編號:1003-3106(2024)10-2412-13
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無人機(jī)作為一種具有自主飛行能力的飛行器,具有避免人員傷亡、可操作性強(qiáng)、持續(xù)高強(qiáng)度作戰(zhàn)、成本相對較低、體積較小等優(yōu)點(diǎn),因此,廣泛應(yīng)用于戰(zhàn)場偵察、攻擊地面目標(biāo)等軍事領(lǐng)域,以及農(nóng)業(yè)作業(yè)、物資分發(fā)和地形測繪等民用領(lǐng)域[1]。隨著無人機(jī)在各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用和普及,無人機(jī)路徑規(guī)劃成為研究熱點(diǎn)[2]。