多無(wú)人機(jī)協(xié)同路徑規(guī)劃技術(shù)研究及模擬實(shí)現(xiàn).pdf

1、無(wú)人機(jī)路徑規(guī)劃是多無(wú)人機(jī)協(xié)同控制的核心，隨著無(wú)人機(jī)的普及率增大，居住環(huán)境更加復(fù)雜的民眾與無(wú)人機(jī)的接觸更加頻繁，這也給無(wú)人機(jī)的整體控制提出了一個(gè)挑戰(zhàn)，使得單無(wú)人機(jī)甚至是多無(wú)人機(jī)協(xié)同路徑規(guī)劃成為了近年來(lái)的一個(gè)熱點(diǎn)研究問(wèn)題，與此同時(shí)，無(wú)人機(jī)在三維飛行空間的機(jī)間相互通信以及多自由度導(dǎo)航上的復(fù)雜度也使得多無(wú)人機(jī)協(xié)同更具有挑戰(zhàn)性。多無(wú)人機(jī)的協(xié)同路徑規(guī)劃是指在單個(gè)無(wú)人機(jī)基礎(chǔ)上的以協(xié)同完成任務(wù)為目的的多目標(biāo)規(guī)劃方法，一般用在任務(wù)集較大且任務(wù)完成有先后次

2、序的規(guī)劃上效果尤為凸顯。常見的多無(wú)人機(jī)路徑規(guī)劃有的側(cè)重于環(huán)境的構(gòu)建及最短路尋優(yōu)，或者集中于解決最短路算法的性能問(wèn)題，也有解決側(cè)重協(xié)同準(zhǔn)則的設(shè)計(jì)的。本文則在環(huán)境模型的建立、最短路算法優(yōu)化以及多機(jī)協(xié)同方面均對(duì)已有的方法進(jìn)行了改進(jìn)，并分析模擬實(shí)驗(yàn)的結(jié)果得出相關(guān)的結(jié)論,本文的主要內(nèi)容以及創(chuàng)新點(diǎn)如下：
　　1.設(shè)計(jì)了幾種威脅源的威脅分布模型，并據(jù)此定義二維Voronoi圖的綜合威脅場(chǎng)概念。對(duì)傳統(tǒng)方法單一的威脅源做了擴(kuò)充，并對(duì)一些威脅分布模型

3、進(jìn)行了改進(jìn)，依據(jù)常識(shí)通過(guò)實(shí)驗(yàn)不斷調(diào)整威脅表達(dá)式的結(jié)構(gòu)，旨在得出一種計(jì)算速度快又接近實(shí)際情況的Voronoi環(huán)境威脅場(chǎng)。
　　2.研究了單個(gè)無(wú)人機(jī)在上述的Voronoi圖的威脅場(chǎng)中蟻群算法并且提出了一種改進(jìn)算法蟻群算法，算法在經(jīng)典蟻群的基礎(chǔ)上主要針對(duì)兩個(gè)點(diǎn)做了改進(jìn)：為了使得算法的收斂速度加快，在一個(gè)固定代數(shù)時(shí)進(jìn)行一次附加的最短路的信息素更新；為了使得算法的性能更快，在目標(biāo)點(diǎn)處加了一種啟發(fā)式信息因子，這種信息有利于螞蟻在尋最短路時(shí)能縮