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现代电子技术2024年第13期:基于混合策略改进蜣螂优化算法的无人机三维路径规划

来源:期刊VIP网 时间:


作者:景会成;曹育铭;葛超;高宇星;

单位:华北理工大学电气工程学院;

摘要:针对传统蜣螂优化(DBO)算法存在的容易陷入局部最优、搜索效率低、规划路径不稳定等问题,提出混合策略改进蜣螂优化(IDBO)算法的无人机三维路径规划方法。首先对地形、障碍物环境进行空间建模,按照约束条件制定无人机飞行总成本函数,将路径规划问题转换为多约束条件下的优化问题;其次使用Circle混沌映射策略增加蜣螂种群的多样性,建立反余弦函数公式改进边界收敛因子,提高算法的寻优精度和平衡算法局部和全局寻优能力;最后引入人工水母搜索算法的时间控制机制和主动运动策略,实现种群个体间信息交流,提升搜索效率、多样性,避免算法陷入局部最优,并通过动态选择策略与自适应t分布扰动进一步提高算法的收敛速度、寻优能力。仿真结果表明,无论是在简单还是复杂的三维环境中,IDBO算法都能表现出搜索效率高、规划路径短、探索节点有效性高、飞行高度稳定的优点。

关键词:无人机;;路径规划;;蜣螂优化算法;;混沌映射;;人工水母搜索算法;;最优路径寻找

基金资助:河北省自然科学基金项目(F2021209006);; 河北省高等学校科学技术研究项目资助(CXY2024013);; 唐山市科技计划项目(21130219C)