小型尾坐式飞行器航姿测量系统设计与验证 被引量：6

1

作者 胡永江 武斌 +1 位作者 陈鹏 王长龙 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2017年第4期866-875,共10页

针对小型尾坐式飞行器航姿测量问题,设计了航姿测量系统。采用四元数法更新航姿参数再转换成欧拉角输出。由于小型尾坐式飞行器姿态变化范围大,针对传统四元数到欧拉角的转换算法在扰动下航向和姿态角易发生振荡的问题,提出了一种改进... 针对小型尾坐式飞行器航姿测量问题,设计了航姿测量系统。采用四元数法更新航姿参数再转换成欧拉角输出。由于小型尾坐式飞行器姿态变化范围大,针对传统四元数到欧拉角的转换算法在扰动下航向和姿态角易发生振荡的问题,提出了一种改进的全姿态四元数转换到欧拉角的转换算法,通过分析姿态矩阵中元素的符号,由四元数得到两组欧拉角,以姿态控制利益为牵引,选择正确的一组。针对无迹卡尔曼滤波(unscented Kalman filter,UKF)算法在外界噪声干扰下测量精度降低的问题,引入自适应算法,使量测噪声统计特性随噪声的变化而自适应的调整,提高系统的抗干扰能力。针对小型尾坐式飞行器姿态易突变的问题,设计了强跟踪滤波器,利用多个渐消因子减小历史数据在测姿中的作用,提高当前信息的比重,提高系统对突变姿态的跟踪精度。最后,通过实验验证了全姿态解算算法、自适应UKF滤波算法和强跟踪算法的可行性,实验结果表明了设计的航姿测量系统对小型尾坐式飞行器的适用性。 展开更多

关键词 尾坐式 全姿态 自适应无迹卡尔曼滤波 强跟踪

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Viterbi译码器的FPGA实现 被引量：1

2

作者 胡永江 徐昌庆 常春泉 《光通信技术》 CSCD 北大核心 2005年第10期62-64,共3页

详细分析了(2,1,6)Viterbi译码器的实现结构,提出了基于模块化并行算法构建Viterbi译码器,并利用Verilog在XilinxISE6.2中进行了建模仿真和综合,实验结果表明采用该结构体系,不仅降低了Viterbi译码器实现的复杂度,而且较好地均衡了面积... 详细分析了(2,1,6)Viterbi译码器的实现结构,提出了基于模块化并行算法构建Viterbi译码器,并利用Verilog在XilinxISE6.2中进行了建模仿真和综合,实验结果表明采用该结构体系,不仅降低了Viterbi译码器实现的复杂度,而且较好地均衡了面积和速度相互制约的矛盾。 展开更多

关键词 IEEE802.11A FPGA VITERBI译码器

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带有非线性扰动的时变时滞系统的稳定性准则 被引量：11

3

作者 武斌 王长龙 +1 位作者 徐锦法 胡永江 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期692-700,共9页

研究了带有非线性扰动的时变时滞系统的稳定性问题.基于时滞分割方法,提出了保守性更小的系统稳定性分析准则.利用一个自由参数将时滞区间分割为2个子区间,进而构造了含有时滞分割点状态信息和3重积分项的Lyapunov-Krasovskii泛函,并采... 研究了带有非线性扰动的时变时滞系统的稳定性问题.基于时滞分割方法,提出了保守性更小的系统稳定性分析准则.利用一个自由参数将时滞区间分割为2个子区间,进而构造了含有时滞分割点状态信息和3重积分项的Lyapunov-Krasovskii泛函,并采用自由矩阵积分不等式界定泛函导数中的交叉项.基于Lyapunov稳定性定理,得到了以线性矩阵不等式描述的时滞相关型稳定性准则.数值算例表明该稳定性准则能够得到更大的时滞上界,与已有结果相比具有更小的保守性. 展开更多

关键词 区间时变时滞 稳定性准则 LYAPUNOV-KRASOVSKII泛函 时滞分割

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无人机MIMO信道的GBSBCER模型及特性分析 被引量：6

4

作者 高喜俊 陈自力 +1 位作者 胡永江 周子栋 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期494-501,508,共9页

针对无人机MIMO三维单跳同心椭圆环(GBSBCER)信道模型,给出无人机空时频信道相关函数的简要形式,推导了归一化无人机MIMO信道相关矩阵,应用该矩阵分析了天线结构、飞行距离以及散射体分布等参数对无人机MIMO信道矩阵条件数和容量等信道... 针对无人机MIMO三维单跳同心椭圆环(GBSBCER)信道模型,给出无人机空时频信道相关函数的简要形式,推导了归一化无人机MIMO信道相关矩阵,应用该矩阵分析了天线结构、飞行距离以及散射体分布等参数对无人机MIMO信道矩阵条件数和容量等信道特性参量的影响。仿真表明,通过合理布局天线,调整飞行参数可以提高无人机MIMO通信性能,为实现MIMO技术在无人机通信系统的应用提供理论基础。 展开更多

关键词 无人机MIMO 信道模型 矩阵条件数 信道容量 相关矩阵

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基于超声检测的无人机复合材料多特征提取研究 被引量：2

5

作者 王峰林 王长龙 胡永江 《计量学报》 CSCD 北大核心 2014年第6期612-616,共5页

在超声检测无人机复合材料脱粘缺陷时，针对单一特征提取方法信息利用不充分、不同特征对识别重要程度不同的问题，分析超声回波信号特性，提出一种将小波包域和时域相结合的多特征提取方法。该方法首先对信号进行小波包分解，获得小波... 在超声检测无人机复合材料脱粘缺陷时，针对单一特征提取方法信息利用不充分、不同特征对识别重要程度不同的问题，分析超声回波信号特性，提出一种将小波包域和时域相结合的多特征提取方法。该方法首先对信号进行小波包分解，获得小波包域特征，并利用主成分分析法对该特征进行降维处理；然后结合复合材料特性提取信号的时域特征；最后将提取的不同域特征组合，并对组合特征向量进行加权处理。对处理后的特征向量运用类别可分性测度准则进行评价，结果表明提取的信号特征能较好地界定复合材料的脱粘等缺陷。 展开更多

关键词 计量学 超声检测 特征提取 主成分分析 加权匹配 无人机 复合材料

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尾坐式飞行器纵向姿态的变论域分形模糊控制 被引量：1

6

作者 张迪洲 陈自力 +1 位作者 胡永江 邸彦佳 《电光与控制》 北大核心 2014年第3期84-87,96,共5页

针对尾坐式飞行器垂直飞行状态下易受突风和乱流的干扰,为了提高系统的稳定性和动态性能,设计了一种变论域分形模糊PID控制器,并在分形因子中引入一个归一化误差加速度参量来反映系统响应的快慢程度。通过在分形时刻进行论域的自调整,... 针对尾坐式飞行器垂直飞行状态下易受突风和乱流的干扰,为了提高系统的稳定性和动态性能,设计了一种变论域分形模糊PID控制器,并在分形因子中引入一个归一化误差加速度参量来反映系统响应的快慢程度。通过在分形时刻进行论域的自调整,以分形时刻系统的误差变量值作为新的误差变量论域范围,其他变量的论域范围也进行相关联的调整,从而重新激活全局的模糊规则,对PID控制器的参数进行调整,以提高系统的响应速度和控制精度。通过仿真表明,该方法不仅提高了系统的动态响应特性和稳态性能,而且具有较强的自适应能力和抗干扰能力。 展开更多

关键词 尾坐式飞行器 垂直起降 变论域 分形控制

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小型尾坐式飞行器大机动飞行姿态算法研究

7

作者 武斌 陈鹏 +1 位作者 胡永江 王长龙 《电光与控制》 北大核心 2014年第12期81-84,共4页

小型尾坐式飞行器大机动飞行时,姿态角变化范围大,传统四元数到欧拉角转换算法无法求解其全部姿态。对传统算法进行了改进和完善,提出一种全角度转换算法,该算法适用的欧拉角范围为(-180°,+180°)。采用该算法,克服了传统算法... 小型尾坐式飞行器大机动飞行时,姿态角变化范围大,传统四元数到欧拉角转换算法无法求解其全部姿态。对传统算法进行了改进和完善,提出一种全角度转换算法,该算法适用的欧拉角范围为(-180°,+180°)。采用该算法,克服了传统算法有扰动时在转换边界极易产生振荡的缺陷,同时保证了姿态变化的连续性,符合控制利益。仿真结果表明所提算法可行。 展开更多

关键词 尾坐式飞行器 大机动 扰动 全角度 飞行姿态

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小型尾坐式飞行器自适应SRUKF姿态算法

8

作者 武斌 陈鹏 +1 位作者 胡永江 王长龙 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期633-636,共4页

针对小型尾坐式飞行器姿态估计问题,设计了由陀螺、加速度计、磁强计组成的姿态测量系统。为了抑制MEMS陀螺漂移导致的姿态误差,以四元数为状态变量,以加速度计和磁强计的输出作为观测变量,建立了滤波模型。采用平方根无迹卡尔曼滤波(SR... 针对小型尾坐式飞行器姿态估计问题,设计了由陀螺、加速度计、磁强计组成的姿态测量系统。为了抑制MEMS陀螺漂移导致的姿态误差,以四元数为状态变量,以加速度计和磁强计的输出作为观测变量,建立了滤波模型。采用平方根无迹卡尔曼滤波(SRUKF)对传感器信息进行融合,保证了滤波算法的数值稳定性。由于小型尾坐式飞行器抗干扰能力弱,引入自适应算法,解决了量测信息受到干扰时滤波精度下降的问题,提高了系统的鲁棒性和可靠性。仿真结果表明,存在外界磁场干扰时,姿态误差小于1°。通过实际飞行实验,验证了算法的可行性。 展开更多

关键词 姿态估计 尾坐式飞行器 平方根UKF 自适应

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基于BP算法的无人机物理层网络编码研究 被引量：2

9

作者 杨志民 胡永江 +1 位作者 王长龙 袁全盛 《光通信技术》 北大核心 2015年第1期56-59,共4页

建立了基于置信传播(BP)算法的双向中继系统传输模型,理论推导了中继节点处物理层网络编码的映射关系,研究了不同调制方式下各种异步因素对通信系统误码率的影响规律,为无人机在实战中更广泛地应用提供理论基础。

关键词 载波相位偏移 符号偏移 物理层网络编码 置信传播算法

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基于改进遗传算法的多无人机协同侦察航迹规划 被引量：37

10

作者 李文广 胡永江 +2 位作者 庞强伟 李永科 贾红霞 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第2期248-255,共8页

针对多无人机在复杂的战场环境中如何高效侦察多种类型目标的问题,提出了一种基于改进遗传算法的多无人机协同侦察航迹规划算法。首先,根据战场环境中不同类型目标的侦察要求,建立了以整体时间代价最小为目标函数的航迹规划模型。然后,... 针对多无人机在复杂的战场环境中如何高效侦察多种类型目标的问题,提出了一种基于改进遗传算法的多无人机协同侦察航迹规划算法。首先,根据战场环境中不同类型目标的侦察要求,建立了以整体时间代价最小为目标函数的航迹规划模型。然后,改进了遗传算法的编码、交叉和变异等操作,来实现异质型目标分配与航迹规划的集中一体化求解。最后,为了提高算法的收敛速度,在交叉和变异操作过程中,加入了适应度更新策略。仿真结果验证了该算法的可行性,而且在4架无人机观测3种类型共10个目标的仿真条件下,相较于使用双染色体编码和多重变异算子的基于对立的遗传算法,时间代价降低了5.79%,收敛速度提高近12倍,有效提高了航迹规划的精度及效率。 展开更多

关键词 多无人机 协同 航迹规划 遗传算法。

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分段优化RRT的无人机动态航迹规划算法 被引量：21

11

作者 李文广 孙世宇 +2 位作者 李建增 胡永江 张岩 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2018年第8期1786-1793,共8页

针对突发威胁,无人机重新规划局部航迹的问题,提出了分段优化快速扩展随机树(rapidly-exploring random tree,RRT)的无人机动态航迹规划算法。首先利用分段优化RRT算法生成全局航迹,然后根据突发威胁的相关信息确定局部航迹的起点和终点... 针对突发威胁,无人机重新规划局部航迹的问题,提出了分段优化快速扩展随机树(rapidly-exploring random tree,RRT)的无人机动态航迹规划算法。首先利用分段优化RRT算法生成全局航迹,然后根据突发威胁的相关信息确定局部航迹的起点和终点,最后利用分段优化RRT算法生成局部航迹,绕过突发威胁并回到原航迹。实验结果表明算法运行时间和路径代价都降低了10%左右。对于动态航迹规划,该算法的鲁棒性与实时性较强。 展开更多

关键词 面向目标 分段优化 全局航迹 局部航迹 动态航迹规划

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多无人机协同侦察任务规划方法研究综述 被引量：30

12

作者 庞强伟 胡永江 +2 位作者 李文广 赵月飞 褚丽娜 《电讯技术》 北大核心 2019年第6期741-748,共8页

由于军事侦察任务的复杂性不断提高,且侦察方式逐渐向多无人机协同的方向发展,而任务规划是无人机执行侦察任务的关键技术,因此研究多无人机协同侦察任务规划方法具有重要意义。根据侦察对象的不同将其分为“点对点”协同侦察和“点对... 由于军事侦察任务的复杂性不断提高,且侦察方式逐渐向多无人机协同的方向发展,而任务规划是无人机执行侦察任务的关键技术,因此研究多无人机协同侦察任务规划方法具有重要意义。根据侦察对象的不同将其分为“点对点”协同侦察和“点对面”协同侦察两种任务模式。对于“点对点”协同侦察,对其目标分配算法与航迹规划算法的原理、优势与不足及改进方法进行了分析,介绍了航迹平滑的常用方法。对于“点对面”协同侦察,从环境信息是否可知的角度对当前的侦察方法进行了分析并总结。最后指出了未来多无人机协同侦察的发展趋势为多无人机携带多种载荷对环境未知的区域进行多角度覆盖侦察。 展开更多

关键词 多无人机 协同侦察 目标分配 航迹规划 覆盖侦察

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多无人机多目标协同侦察航迹规划算法 被引量：18

13

作者 庞强伟 胡永江 李文广 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期340-348,共9页

针对目前无人机集群对多目标进行协同侦察时,易重复侦察目标,进而导致侦察效率低的问题,提出了一种多无人机多目标协同侦察航迹规划算法。首先,优化了K-means聚类算法的评价标准,使目标集合的聚类结果更加稳定,同时也降低了目标被重复... 针对目前无人机集群对多目标进行协同侦察时,易重复侦察目标,进而导致侦察效率低的问题,提出了一种多无人机多目标协同侦察航迹规划算法。首先,优化了K-means聚类算法的评价标准,使目标集合的聚类结果更加稳定,同时也降低了目标被重复侦察的概率。然后,利用改进的离散粒子群算法求解侦察序列,来降低整体任务的时间代价。最后依据侦察序列生成各无人机任务航迹。仿真结果表明,该算法不仅能够有效避免目标被重复侦察,而且相较于基因算法和标准离散粒子群算法,在4 架无人机观测 30个目标的仿真条件下,将时间代价降低24%,其收敛速度较快,求解精度更高。 展开更多

关键词 多无人机 多目标 协同 聚类 离散粒子群算法

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基于特征距离与内点的随机抽样一致性算法 被引量：17

14

作者 张岩 孙世宇 +2 位作者 胡永江 李建增 范聪 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第4期928-935,共8页

为了提高随机抽样一致性算法在特征匹配中的执行速度,该文提出一种基于特征距离与内点的随机抽样一致性算法。首先提出基于特征距离的先验概率引导方法,来提高算法每步循环找到正确模型的概率。其次提出基于样本集与内点的随机抽样及计... 为了提高随机抽样一致性算法在特征匹配中的执行速度,该文提出一种基于特征距离与内点的随机抽样一致性算法。首先提出基于特征距离的先验概率引导方法,来提高算法每步循环找到正确模型的概率。其次提出基于样本集与内点的随机抽样及计算方法,来提高算法的收敛速度。最后提出基于最大值不变的循环跳出方法,来满足所提循环方法的跳出,同时提高运行效率。通过理论证明与实验验证,该文提出的算法在保证算法鲁棒性的同时,提高了执行速度。 展开更多

关键词 模型估计 随机抽样一致性 特征距离 内点抽样 单应性矩阵

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基于最小转弯半径的无人机转弯航迹规划算法 被引量：13

15

作者 李文广 胡永江 +2 位作者 孙世宇 李建增 褚丽娜 《计算机工程与设计》 北大核心 2019年第10期2849-2854,共6页

针对目前固定翼无人机在区域覆盖侦察任务中无法以最小路径代价实现航带间转弯飞行的问题,提出一种基于最小转弯半径的无人机转弯航迹规划算法。依据无人机情报处理对于航片旁向重叠率的要求,确定航带间距;依据无人机飞行速度及姿态数据... 针对目前固定翼无人机在区域覆盖侦察任务中无法以最小路径代价实现航带间转弯飞行的问题,提出一种基于最小转弯半径的无人机转弯航迹规划算法。依据无人机情报处理对于航片旁向重叠率的要求,确定航带间距;依据无人机飞行速度及姿态数据,确定无人机的最小转弯半径。提出转弯航迹规划算法,规划航带间转弯航迹。实验结果表明,该方法降低了15%左右的路径代价,提高了无人机在航程有限的约束下,完成任务的可行性。 展开更多

关键词 最小转弯半径 转弯航迹 路径代价 旁向重叠率 航带间距

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基于改进人工蜂群算法的多无人机灭火任务规划 被引量：14

16

作者 张小孟 胡永江 +2 位作者 李文广 庞强伟 袁国刚 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第4期528-536,共9页

针对当前多无人机通过投放灭火弹对多处山火进行灭火救援任务规划中,因各点火情的时变而导致规划效率低下的问题,提出了一种多无人机对多火点火场灭火救援任务规划方法。首先,建立了目标价值随时间变化的多无人机任务规划模型,可实现根... 针对当前多无人机通过投放灭火弹对多处山火进行灭火救援任务规划中,因各点火情的时变而导致规划效率低下的问题,提出了一种多无人机对多火点火场灭火救援任务规划方法。首先,建立了目标价值随时间变化的多无人机任务规划模型,可实现根据指挥者的决策意图来进行合理救援。然后,根据模型提出了一种基于整数编码的改进人工蜂群算法,利用该算法求解各无人机的救援序列可以提高无人机救援效率。最后根据救援序列及预先规划的可飞路径生成各无人机的救援路径。仿真结果表明,在相同任务规模下,该方法的寻优效率较高,寻优时间仅为现有方法的15.2%;在总价值提高的情况下,完成任务的时间与现有方法相比平均缩短了4.9%。 展开更多

关键词 多无人机 目标价值 任务规划 人工蜂群

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水资源约束条件下包头市产业结构调整与水资源优化配置研究 被引量：11

17

作者 丁超 胡永江 +2 位作者 王振华 赵娜 王黎明 《西北大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期674-684,共11页

包头市属于水资源严重缺乏的城市,水资源短缺已成为制约经济社会发展的重要因素。文章从水资源高效利用的角度出发,认为通过产业结构的不断调整和经济增长方式的转变来合理配置水资源,是包头市未来发展的重要保障。本研究构建包头市水... 包头市属于水资源严重缺乏的城市,水资源短缺已成为制约经济社会发展的重要因素。文章从水资源高效利用的角度出发,认为通过产业结构的不断调整和经济增长方式的转变来合理配置水资源,是包头市未来发展的重要保障。本研究构建包头市水资源约束条件下产业结构优化的多目标规划模型,利用NSGA-Ⅱ对模型进行求解给出包头市未来产业结构调整以及用水结构调整的方向,并指出影响包头市未来发展的关键因素。最后给出促进包头市水资源合理、有效利用的建议。 展开更多

关键词 水资源约束 资源优化配置 产业结构调整 多目标规划 NSGA-Ⅱ

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改进模型估计的无人机侦察视频快速拼接方法 被引量：8

18

作者 孙世宇 张岩 +1 位作者 胡永江 李建增 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第9期371-379,共9页

针对提高无人机侦察视频的拼接速度与效果的问题,提出一种改进模型估计的无人机侦察视频快速拼接方法。首先,基于自适应鲁棒性尺度不变的特征检测子对视频各帧进行基于点的特征匹配。其次,提出改进的随机抽样一致性算法进行模型估计,并... 针对提高无人机侦察视频的拼接速度与效果的问题,提出一种改进模型估计的无人机侦察视频快速拼接方法。首先,基于自适应鲁棒性尺度不变的特征检测子对视频各帧进行基于点的特征匹配。其次,提出改进的随机抽样一致性算法进行模型估计,并去除误匹配点。最后,提出侦察影像快速拼接算法,计算各影像变换到正射拼接图的单应性矩阵,完成视频序列拼接。实验结果表明:改进的随机抽样一致性算法在保证鲁棒性的同时,提高了执行速度;侦察影像快速拼接算法提高了拼接速度,同时改善了拼接效果。 展开更多

关键词 视频拼接 随机抽样一致性 拼接策略 内点抽样 单应性矩阵 无人机侦察

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基于非下采样双树复轮廓波与自适应分块的红外与可见光图像融合 被引量：8

19

作者 邓辉 王长龙 +1 位作者 胡永江 张玉华 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期130-140,共11页

为提高融合效率,解决基于多尺度变换的融合方法中融合系数选择错误的问题,提出一种红外与可见光图像融合方法.首先用非下采样双树复轮廓波变换将源图像分解为低频与高频部分;然后对低频系数采用自适应尺寸分块法进行融合,图像块的尺寸... 为提高融合效率,解决基于多尺度变换的融合方法中融合系数选择错误的问题,提出一种红外与可见光图像融合方法.首先用非下采样双树复轮廓波变换将源图像分解为低频与高频部分;然后对低频系数采用自适应尺寸分块法进行融合,图像块的尺寸由改进的果蝇算法优化求解,精细化处理低频融合结果,得到一幅能精确到每个系数来源的标签图;再利用高频分量的邻域系数差结合该标签图对高频系数进行融合;最后重构得到融合图像.实验结果表明,该算法能够提高融合速度,解决了空域分块融合容易产生块效应的问题. 展开更多

关键词 图像融合 非下采样双树复轮廓波 自适应分块 标签图 果蝇优化算法

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基于改进哈里斯鹰算法的异构无人机协同侦察航迹规划 被引量：12

20

作者 何文彪 胡永江 李文广 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第7期717-723,共7页

针对异构无人机协同侦察航迹规划算法难以平衡收敛精度和收敛速度,以及易陷入局部最优的问题,提出了一种基于改进哈里斯鹰算法的异构无人机协同侦查航迹规划算法。首先,建立了多载荷异构多无人机协同侦察模型,以最短路径为目标函数,设... 针对异构无人机协同侦察航迹规划算法难以平衡收敛精度和收敛速度,以及易陷入局部最优的问题,提出了一种基于改进哈里斯鹰算法的异构无人机协同侦查航迹规划算法。首先,建立了多载荷异构多无人机协同侦察模型,以最短路径为目标函数,设计了一种改进的哈里斯鹰算法求解该模型。其次,利用反向学习机制初始化种群,有利于增加种群的多样性以及提高解的质量,在算法前期利用差分变异扰动加快收敛速度,在算法后期利用高斯分布函数系数降低陷入局部最优的可能,避免算法早熟。最后基于模型进行仿真实验,相较于改进粒子群优化算法和多策略哈里斯鹰算法,所设计算法收敛精度分别提高了12%、10%,收敛速度分别提高了42%、44%。 展开更多

关键词 哈里斯鹰算法 路径规划 反向学习 高斯差分变异

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