无人机路径智能规划算法研究

来源 :南京信息工程大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:gamearner
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着网络的快速发展和人工智能技术的不断成熟,许多智能机器人出现在生活中,无人机就是其中之一。无人机是由无线电遥控装置和独立程序操作的无人驾驶飞机,它由车载计算机完全或间歇地操作。与传统的飞机相比,无人机具有体积小,成本低,易于使用以及便携式摄像机或其他传感器等优点。无人机用于商业,农业和军事应用等行业的各种任务,包括环境监测,目标识别,边境巡逻以及搜救协助。然而,无人机也暴露了很多问题,最重要的问题是无人机的续航能力。由于无人机的负载能力有限,无法为无人机增加更多电池。如何保证在有效的时间内,无人机智能自主的完成自己的飞行任务。因此,无人机路径智能规划研究是一项特别重要的任务。现如今无人机路径智能规划方案已经有很多了。但这些方案仅局限于离线环境中,动态环境中的无人机路径规划技术少之又少。并且现有的方案使用无人机飞行的距离作为成本函数,来评判一条路径的效益。事实上,无人机路径的效益应该通过无人机的能耗来评价。针对上述两点,本文设计了一种基于进化算法的无人机路径规划方案和基于人工势场法的动态环境无人机路径规划方案。本文主要研究内容如下:(1)提出一种基于进化算法的无人机路径规划方案。在该方案中,首先设计了三个成本函数路径安全成本,长度成本和平滑成本。路径安全成本是用于确定路径是否可行,这样可以保证路径初始种群的多样性;路径的长度成本和平滑度成本直接影响无人机飞行能耗的成本,这两个成本直接作为方案中评估一条路径的适应度。然后,对传统的进化算法进行改进,本方案设计了几种进化操作:替换操作,长度操作,平滑操作,交叉操作和变异操作。通过这些操作来优化生成路径,最终找到一条最优的路径。最后通过和其他方案的对比验证了本方案是可行的。(2)提出一种基于人工势场法的动态环境无人机路径规划方案。在该方案中,为了无人机能够安全有效的在动态环境中安全飞行。首先,设计了一个动态障碍物的建模方案,分析动态障碍物可能与无人机的碰撞位置,将动态障碍物静态化,建立一个新的环境模型;其次,为了满足无人机在动态环境中能够实时的规划路径的需求,提出了一种基于人工势场法的无人机路径规划方案,方案分析现有的人工势场法存在的缺点,然后设计了几种改进方案,最终实时规划无人机的飞行路径。最后,通过仿真对比实验,验证了本方案的效果。
其他文献
蚯蚓生态滤池是生物处理与生态方法相结合的污水处理工艺,其出水水质稳定、投资及运行费用低、抗冲击负荷能力强、技术成熟、操作管理简便,适于农村地区的生活污水处理。在太
论文以航站区环境景观设计策略为研究对象,首先阐述了课题的研究背景,筛选出比较详实的技术资料和数据,为相关具体问题的进一步课题研究提供了基础;明确研究的目的与意义;对
本文的主要研究领域为网络犯罪,针对的犯罪主体是网络云端服务提供者,研究方向是用户利用网络云端服务提供者提供的网络云端服务进行刑事犯罪活动时,作为帮助者的网络云端服务提供者的刑法定位如何。本文所要解决的面对当下网络犯罪泛滥的严峻形式,刑法如何更好发挥其最后一道防线的作用,并且在网络新技术的发展中保持适度的谦抑性的问题。本文着重分析了网络云端服务提供者在提供网络云端服务的过程中可能涉及的几种刑事犯罪,
随着科学技术与商业的不断发展,互联网和电子商务不断渗透并影响着人们的工作和生活的各个方面。在线商品评论对用户进行购买决策具有重要的作用,但现实生活中由于评分机制、
<正>一、互联网金融基本概述(一)互联网金融的起源互联网金融的雏形最早出现于20世纪90年代中期的美国。1995年10月,在美国的亚特兰大,安全第一网络银行(Security First Netw
会议
为了在复杂多元的会展空间中,能够找到一种设计方法,可以通过审美的方式来呈现不同地域的特殊文化。根据国内外会展空间设计中,优秀案例和相关理论的综合性分析研究。总结出
为解决电动汽车电机制动时出现抱死的问题,对全桥调制与半桥调制下永磁无刷直流电机制动转矩进行比较,发现全桥调制下电机制动能量回收具有明显优势;分析了全桥调制下电机制动实
本研究在样方调查和室内分析的基础上,运用植物地理学、种群生态学、数量生态学、群落生态学的基本理论和研究方法,对辽河源自然保护区油松种群动态和群落特征进行探讨,以期
针对原有慢性疾病管理系统的不足,将drools规则引擎应用于已有的基于Struts和Hibernate的慢性疾病管理系统中。从系统框架、数据分析两方面介绍了Drools规则引擎的应用,并利用
患者,男,40岁,于2009年2月20日因坠落伤致右股骨干粉碎性骨折入院。入院后经行相关检查排除其他脏器损伤,生命体征正常。积极术前准备。2009年2月23日晚患者自觉浑身发冷、发热、