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基于协同进化的混合变量多目标粒子群优化算法求解无人机协同多任务分配问题
被引量：
46
1
作者
王峰
张衡
+1 位作者
韩孟臣
邢立宁
《计算机学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第10期1967-1983,共17页
无人机多机协同控制系统近年来已被广泛地应用在军事打击、海洋监测、陆地航拍和灾情探测等领域.针对无人机协同多任务分配问题,为了更加准确地描述无人机协同多任务分配场景,本文考虑实际应用场景下的多种复杂约束,并以无人机飞行总航...
无人机多机协同控制系统近年来已被广泛地应用在军事打击、海洋监测、陆地航拍和灾情探测等领域.针对无人机协同多任务分配问题,为了更加准确地描述无人机协同多任务分配场景,本文考虑实际应用场景下的多种复杂约束,并以无人机飞行总航程最少和任务完成时间最短为优化目标,构建了混合变量多约束的无人机协同多任务分配问题模型M-CMTAP.为了高效求解上述模型,本文提出一种基于协同进化的混合变量多目标粒子群优化算法C-MOPSO.C-MOPSO采用基于任务分配和路径规划的编码方法表示无人机的任务分配结果和路径规划结果及基于约束处理的可行解初始化方法生成可行粒子;同时利用基于结构学习的重组策略对粒子进行更新以提高种群的多样性和收敛性;并引入协同进化策略在两个子种群之间进行合作进化以提高算法的搜索效率.根据无人机和目标的分布状态设计4个代表性的测试实例并验证算法性能,实验结果表明,与其他采用协同进化策略的算法相比,所提算法在解的收敛性和解集多样性上均具有显著的性能优势.
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关键词
协同进化
粒子群优化算法
混合变量优化
问题
多目标优化
无人机任务分配问题
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职称材料
题名
基于协同进化的混合变量多目标粒子群优化算法求解无人机协同多任务分配问题
被引量：
46
1
作者
王峰
张衡
韩孟臣
邢立宁
机构
武汉大学计算机学院
国防科技大学系统工程学院
出处
《计算机学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第10期1967-1983,共17页
基金
国家自然科学基金(61773296,61773120)
高等学校全国优秀博士学位论文作者专项资金(2014-92)
广东省普通高校创新团队项目(2018KCXTD031)资助.
文摘
无人机多机协同控制系统近年来已被广泛地应用在军事打击、海洋监测、陆地航拍和灾情探测等领域.针对无人机协同多任务分配问题,为了更加准确地描述无人机协同多任务分配场景,本文考虑实际应用场景下的多种复杂约束,并以无人机飞行总航程最少和任务完成时间最短为优化目标,构建了混合变量多约束的无人机协同多任务分配问题模型M-CMTAP.为了高效求解上述模型,本文提出一种基于协同进化的混合变量多目标粒子群优化算法C-MOPSO.C-MOPSO采用基于任务分配和路径规划的编码方法表示无人机的任务分配结果和路径规划结果及基于约束处理的可行解初始化方法生成可行粒子;同时利用基于结构学习的重组策略对粒子进行更新以提高种群的多样性和收敛性;并引入协同进化策略在两个子种群之间进行合作进化以提高算法的搜索效率.根据无人机和目标的分布状态设计4个代表性的测试实例并验证算法性能,实验结果表明,与其他采用协同进化策略的算法相比,所提算法在解的收敛性和解集多样性上均具有显著的性能优势.
关键词
协同进化
粒子群优化算法
混合变量优化
问题
多目标优化
无人机任务分配问题
Keywords
co-evolution
particle swarm optimization
mixed-variable optimization problem
multi-objective optimization
UAV cooperative multi-task assignment problem
分类号
TP18 [自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于协同进化的混合变量多目标粒子群优化算法求解无人机协同多任务分配问题
王峰
张衡
韩孟臣
邢立宁
《计算机学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
46
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