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题名基于改进深度Q网络的多UAV队形变换策略
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作者
李洁菁
卢宗汉
高恒杰
戴邵武
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机构
中国人民解放军第四八零一工厂虎门军械修理厂
山东科技大学
中国人民解放军第
海军航空大学
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出处
《舰船电子工程》
2024年第6期22-29,共8页
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文摘
针对传统多UAV编队队形变换方法存在系统结构复杂,计算量大等问题,提出基于改进DQN算法的多UAV队形变换方法。首先,提出基于DQN的多UAV队形变换方法,将多UAV队形变换问题建模为马尔可夫决策过程;其次,利用动态目标点最优分配算法(DTA)对编队内成员进行目标队形的最优节点分配,从而提高队形变换的效率,加快DQN算法的收敛速度;再次,引入互惠速度障碍法(RVO)导引编队成员在队形变换过程中进行避碰,从而提高DQN算法的学习效率;最后,针对算法规划的航路不平滑导致UAV无法飞行,引入三次均匀B样条插值算法对航路进行平滑处理。在队形变换实验中,相比于基于动态目标分配的DQN算法(DTA-DQN)、基于互惠速度障碍法的DQN算法(RVO-DQN)、传统DQN算法,提出的算法收敛速度分别提升了39.26%、40.31%、50.77%,且平均航程更短。仿真结果表明,提出的算法能够有效提高多UAV队形变换的效率,且算法具有良好的泛化性和实用性。
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关键词
DQN算法
动态目标点分配
互惠速度障碍法
无人飞行器
队形变换
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Keywords
DQN algorithm
dynamic target allocation
reciprocal velocity obstacle
unmanned aerial vehicle
formation change
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分类号
V279
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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题名多个无人飞行器协同避障及避碰研究
被引量：4
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作者
杨秀霞
华伟
孟启源
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机构
海军航空大学控制工程系
海军航空大学研究生管理大队
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出处
《兵器装备工程学报》
CAS
2017年第10期113-116,共4页
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基金
航空科学基金资助项目(20135584010)
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文摘
在多个无人飞行器(UAV)进行避障时,各个UAV通常将其他UAV当作移动障碍物进行处理,忽略了其他UAV也会根据自身传感器获知的周围环境信息做出相应的避障机动,规划出的UAV避障路径不可避免出现震颤,针对这一问题,提出了一种基于互惠速度障碍法的避障算法。避障时,不需UAV之间进行通信,每个UAV独立进行同样的避障决策,计算量少,实时性好,能够满足多UAV在线避障的要求。仿真结果验证了本方法的可行性和有效性。
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关键词
多UAV
协同避碰
互惠速度障碍法
在线避障
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Keywords
multi-Unmanned Aerial Vehicles
coordinated collision avoidance
reciprocal velocityobstacle
online obstacle avoidance
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分类号
V249.1
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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题名RVO-DDPG算法在多UAV集结航路规划的应用
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作者
杨秀霞
高恒杰
刘伟
张毅
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机构
海军航空大学岸防兵学院
海军航空大学作战勤务学院
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出处
《计算机工程与应用》
CSCD
北大核心
2023年第1期308-316,共9页
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基金
山东省自然科学基金(ZR2020MF090)。
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文摘
针对传统智能优化算法处理不确定复杂环境下多UAV集结航路规划存在计算量大、耗时长的问题,提出了一种基于互惠速度障碍法(reciprocal velocity obstacle,RVO)的深度确定性策略梯度(deep deterministic policy gradient,DDPG)算法。引入互惠速度障碍法指导UAV对不确定环境内障碍进行避碰,有效提高了目标actor网络的收敛速度,增强了算法的学习效率。设计了一种基于综合代价的奖励函数,将多UAV航路规划中的多目标优化问题转化为DDPG算法的奖励函数设计问题,该设计有效解决了传统DDPG算法易产生局部最优解的问题。基于Pycharm软件平台通过仿真验证了该算法的性能,并与多种算法进行对比。仿真实验表明,RVO-DDPG算法具有更快的决策速度和更好的实用性。
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关键词
无人机
航路规划
编队集结
深度确定性策略梯度算法(DDPG)
互惠速度障碍法(RVO)
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Keywords
unmanned aerial vehicle(UAV)
route planning
formation assembly
deep deterministic policy gradient(DDPG)
reciprocal velocity obstacle(RVO)
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分类号
V249.1
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
TP39
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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