无人机路径规划问题是一个复杂的多目标优化问题,目前常用粒子群优化算法及其变种算法来解决此类问题。本文在基于使用无人机执行物资投放任务的场景下,提出与之相应的无人机路径规划问题模型,并根据其特点分析其约束条件以及目标函数,...无人机路径规划问题是一个复杂的多目标优化问题,目前常用粒子群优化算法及其变种算法来解决此类问题。本文在基于使用无人机执行物资投放任务的场景下,提出与之相应的无人机路径规划问题模型,并根据其特点分析其约束条件以及目标函数,在传统需要优化的基本目标函数之外,额外增加了等待时间与延迟时间这一对相互冲突的目标函数。然后提出一种基于分解的双层多目标粒子群优化算法(double layer multi-objective comprehensive learning swarm optimization algorithm framework based on set decomposition,MODCS-PSO/D),该算法使用集合和概率表示粒子的速度与位置,将连续空间中的问题转化到离散空间内,然后结合综合学习策略构建双层粒子群算法,并在此基础上引入基于分解的多目标优化框架(multi-objective evolutionary algorithm based on decomposition,MOEA/D)平衡多个待优化目标,同时增加了额外的搜索策略以避免出现早熟现象。最后通过进行对比实验,得到的结果证明该算法不仅能够为无人机规划出更符合要求的路径,还大大缩短了规划时间。展开更多
基金supported by Thailand Science Research and Innovation Fund Chulalongkorn University(Grant No.IND66210025)Chulalongkorn University under Ratchadaphiseksomphot Endowment Fund.
基金the 11th Five Years Key Programs for Science & Technology Development of China under Grant No.2006BAI05A01( 国家“十一五”科技支撑计划)the National Natural Science Foundation of China under Grant No.60773169( 国家自然科学基金)the Software Innovation Project of Sichuan Youth under Grant No.2007AA0155( 四川青年软件创新项目) .
文摘无人机路径规划问题是一个复杂的多目标优化问题,目前常用粒子群优化算法及其变种算法来解决此类问题。本文在基于使用无人机执行物资投放任务的场景下,提出与之相应的无人机路径规划问题模型,并根据其特点分析其约束条件以及目标函数,在传统需要优化的基本目标函数之外,额外增加了等待时间与延迟时间这一对相互冲突的目标函数。然后提出一种基于分解的双层多目标粒子群优化算法(double layer multi-objective comprehensive learning swarm optimization algorithm framework based on set decomposition,MODCS-PSO/D),该算法使用集合和概率表示粒子的速度与位置,将连续空间中的问题转化到离散空间内,然后结合综合学习策略构建双层粒子群算法,并在此基础上引入基于分解的多目标优化框架(multi-objective evolutionary algorithm based on decomposition,MOEA/D)平衡多个待优化目标,同时增加了额外的搜索策略以避免出现早熟现象。最后通过进行对比实验,得到的结果证明该算法不仅能够为无人机规划出更符合要求的路径,还大大缩短了规划时间。
