陈 涛1, 2,李由之1, 2,黄湘松1, 2
AuthorsHTML:陈 涛1, 2,李由之1, 2,黄湘松1, 2
AuthorsListE:Chen Tao 1, 2,Li Youzhi 1, 2,Huang Xiangsong 1, 2
AuthorsHTMLE:Chen Tao 1, 2,Li Youzhi 1, 2,Huang Xiangsong 1, 2
Unit:1. 哈尔滨工程大学信息与通信工程学院,哈尔滨 150001;
2. 哈尔滨工程大学先进船舶通信与信息技术工业和信息化部重点实验室,哈尔滨 150001
Unit_EngLish:1. School of Information and Communication Engineering,Harbin Engineering University,Harbin 150001,China;
2. Key Laboratory of Advanced Marine Communication and Information Technology,Ministry of Industry and Information Technology,Harbin Engineering University,Harbin 150001,China
Abstract_Chinese:针对电子侦察系统中反辐射无人机群进行辐射源无源定位时机群的编队形式会对定位精度产生影响的问题,将克拉美-罗界(Cramer-Rao lower bound,CRLB)作为定位精度方面的优化目标,与其他优化目标、约束一起引入机群的航迹规划中,使无人机群运动过程中保持良好编队,确保无源定位精度.文中针对多优化目标复杂环境中航迹规划算法寻优能力不高的问题,提出了一种基于改进多目标蝗虫算法(IMOGOA)的无人机群3维航迹规划方法,通过对MOGOA的选择方式、收敛参数进行改进从而提高算法的收敛性能以及全局搜索性能.首先,建立无人机群航迹规划的运动学模型,并引入距离约束,除定位精度以外还引入了路程、威胁代价等作为航迹规划的优化目标函数,然后,对改进多目标蝗虫算法进行详细说明,最后设计基于IMOGOA的无人机群航迹规划方案的算法流程,并在设定场景中对该算法的性能进行了仿真分析.结果表明,所提出的IMOGOA能够成功地规划出无人机群从初始位置到辐射源位置处的3维航迹,同时使无人机群在运动过程中保持良好的定位精度,经IMOGOA规划的机群编队定位精度最高可达1.2%,性能明显优于正方形编队和随机编队,并通过将IMOGOA与原始蝗虫算法(GOA)、原始多目标蝗虫算法进行对比,结果表明IMOGOA的收敛速度比MOGOA快11.1%,搜索性能相较GOA提升13.8%.
Abstract_English:Unmanned aerial vehicles(UAVs)are used in electronic reconnaissance systems for anti-radiation.But the formation of UAVs influences the passive location accuracy.To address this problem,we introduced the Cramer-Rao lower bound(CRLB)into UAVs path planning to optimize the passive location accuracy along with other optimization objectives and constraints.Passive location accuracy is thereby ensured by maintaining good formation during the UAVs movement.Second,to address the poor optimization ability of the existing path planning algorithm,we propose a three-dimensional UAVs path planning method based on the improved multi-objective grasshopper optimization algorithm(IMOGOA).We improved the performance of the MOGOA by optimizing its selection method and convergence parameters.First,we established the path planning model in which we introduced a distance constraint.In addition to the passive location accuracy,we introduced the distance and threat cost as optimization functions of path planning,followed by a detailed description of the IMOGOA.Finally,we designed the UAVs path planning process based on the IMOGOA along with the simulation and analysis of the algorithm’s performance.The results show that the proposed IMOGOA can successfully plan a three-dimensional trajectory from the initial position to the source position that causes the UAV to maintain good passive location accuracy during movement.The passive location accuracy of the formation planned by IMOGOA reaches 1.2% with obviously better performance than square and random formations.Compared with the original grasshopper optimization algorithm (GOA) and MOGOA,the results show that the convergence speed of IMOGOA is 11.1% faster than that of MOGOA,and the search performance is 13.8% higher than that of GOA.
Keyword_Chinese:反辐射无人机;航迹规划;多目标蝗虫算法;定位精度
Keywords_English:anti-radiation unmanned aerial vehicle;path planning;multi-objective grasshopper optimization algorithm(MOGOA);location accuracy
PDF全文下载地址:http://xbzrb.tju.edu.cn/#/digest?ArticleID=6517
删除或更新信息,请邮件至freekaoyan#163.com(#换成@)
基于改进MOGOA 的无人机群航迹规划研究
本站小编 Free考研考试/2022-01-16
相关话题/规划 航迹
应用于机器人辅助微创外科手术的术前规划方法\r\n\t\t
梁科1,2,王树新1,2,刘瑞达1,2,李建民1,2AuthorsHTML:梁科1,2,王树新1,2,刘瑞达1,2,李建民1,2AuthorsListE:LiangKe1,2,WangShuxin1,2,LiuRuida1,2,LiJianmin1,2 ...天津大学科研学术 本站小编 Free考研考试 2022-01-16基于二阶锥规划的有源配电网多时段负荷恢复方法\r\n\t\t
于浩,刘家恺,宋关羽,张孟珍,冀浩然,王成山AuthorsHTML:于浩,刘家恺,宋关羽,张孟珍,冀浩然,王成山AuthorsListE:YuHao,LiuJiakai,SongGuanyu,ZhangMengzhen,JiHaoran,WangChengshan ...天津大学科研学术 本站小编 Free考研考试 2022-01-16可靠性与经济性协调的城市配电网联络线优化规划方法\r\n\t\t
侯恺1,林主成1,2,贾宏杰1,雷云凯1,林哲俊2,刘晓楠1,穆云飞1AuthorsHTML:侯恺1,林主成1,2,贾宏杰1,雷云凯1,林哲俊2,刘晓楠1,穆云飞1AuthorsListE:HouKai1,RimJusong1,2,JiaHongjie1,LeiY ...天津大学科研学术 本站小编 Free考研考试 2022-01-16连续时间周期化的NURBS曲线插补及其速度规划
何改云,陶浩,王太勇,董甲甲,张永宾AuthorsHTML:何改云,陶浩,王太勇,董甲甲,张永宾AuthorsListE:HeGaiyun,TaoHao,WangTaiyong,DongJiajia,ZhangYongbinAuthorsHTMLE:HeGaiyun,TaoHao,WangTaiyo ...天津大学科研学术 本站小编 Free考研考试 2022-01-16螺旋线插补速度规划及其插补参数求解方法
王太勇,尤中桐,辛全琦AuthorsHTML:王太勇,尤中桐,辛全琦AuthorsListE:WangTaiyong,YouZhongtong,XinQuanqiAuthorsHTMLE:WangTaiyong,YouZhongtong,XinQuanqiUnit:天津大学机械工程学院,天津3003 ...天津大学科研学术 本站小编 Free考研考试 2022-01-16营养导向型农业国内外政策规划与启示
孙君茂1,卢士军1,江晓波2,吴鸣3,黄家章,11.农业农村部食物与营养发展研究所,北京1000812.中国科学院上海生命科学信息中心,上海2000313.中国科学院文献情报中心,北京100190ResearchandRevelationonInternationalPolicyandPlannin ...中国农业科学院科研学术 本站小编 Free考研考试 2021-12-26基于基因表达式编程的多星成像任务规划算法
明卫鹏1,2,马广彬1,章文毅11.中国科学院遥感与数字地球研究所,北京100094;2.中国科学院大学,北京1000492018年11月30日收稿;2019年3月4日收修改稿基金项目:天空地一体化协同观测、数据整合与应急信息提取技术研究国家重点研发计划(2016YFB0502502)资助通信作者: ...中国科学院大学科研学术 本站小编 Free考研考试 2021-12-25半定规划的齐次不可行内点算法
吴岳1,刘红卫1,谢迪21.西安电子科技大学数学与统计学院,西安710126;2.兰州理工大学理学院,兰州7300502015年03月18日收稿;2015年09月15日收修改稿基金项目:国家自然科学基金(61072144,61179040)和中央高校基本科研业务费专项基金(K50513100007) ...中国科学院大学科研学术 本站小编 Free考研考试 2021-12-25基于Frenet和改进人工势场的在轨规避路径自主规划*
随着人类探索和利用太空能力的逐渐增强,在轨航天器近地轨道间的机动任务频发。超过1886颗在轨目标以及数量已超14357的空间碎片[1],随时都将可能成为转移轨道上的绊脚石。轨道间的机动主要是借助航天器从初始轨道到目标轨道中间所经过的转移轨道实现,通常根据所采取的变轨策略(如霍曼、双椭圆、半切等)提前 ...北京航空航天大学论文文献 本站小编 Free考研考试 2021-12-25基于CGAPIO的航天器编队重构路径规划方法*
微小航天器具有体积小、质量轻、成本低、灵活性高及研制周期短等显著优点。多个微小航天器编队飞行,可以实现一些复杂的功能,且能够大幅度降低开发成本和风险[1],在对地观测、航天器物联网、海运和天气监测等方面有着广阔应用前景。队形重构是航天器编队飞行任务的重要组成部分,在编队重构进行路径规划时,首先应该考 ...北京航空航天大学论文文献 本站小编 Free考研考试 2021-12-25