基于群体智能的FANET群组移动模型研究

来源 :南京理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jerry8006
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
飞行自组网(Flying Ad Hoc Network,FANET)是由若干无人飞行器组成的特殊移动自组织网络,被广泛应用于有临时通信需求的场合中。由于FANET组网成本高、技术复杂,目前该领域的研究大多基于仿真,移动模型作为仿真实验的关键组成部分,影响着路由协议设计及其他算法性能评价的有效性和可靠性。然而,当前所提出的移动模型未考虑FANET节点的移动特征及节点之间的运动相关性,也未考虑到障碍物环境下的节点避障处理。本文围绕基于群体智能的FANET群组移动模型进行了研究,主要研究内容如下:(1)提出了基于改进Boids的FANET群组移动模型(IBGM)。优化了标准Boids生物群集运动策略,在SAC规则的基础上引入跟随原则和聚集原则,节点只需遵循固定的五个运动规则(分散、对齐、聚合、跟随、聚集)即可完成分散、聚集和平移行为,并且有效避免了节点分散成若干个小群组。同时,提出了一种新的适应度函数,并将其应用于遗传算法来求解模型参数,通过对各个运动规则建立代价函数,提高了模型参数的优化效率。实验表明,求得的最优参数使得模型表现出良好的群集运动特征。最后,经过与RW模型、RPGM模型以及标准Boids群集运动模型的仿真对比,可以看到IBGM模型无论是在时间依赖度和空间依赖度,还是链路持续时间方面都具备较优的表现。(2)针对障碍物环境,对IBGM模型进一步优化,提出了基于改进遗传算法的节点路径规划策略。首先,优化了初始路径的生成策略,引入RRT算法并将其应用于栅格地图中,提高了求解初始化路径的成功率;其次,在变异算子中加入更多随机性,保证了种群的多样性,增强了算法的全局寻优能力;再次,优化了插补算子,使节点之间连接成功率更高、连接路径更短;最后,在传统的遗传操作中新增了优化算子,用于去除由重复的节点和不必要的转弯而造成的冗余路径。通过在三组不同障碍物分布的地图中仿真对比,本文所提出的路径规划策略比基于标准遗传算法的路径规划策略执行时间短且路径更优。
其他文献
为了研究化合物溶剂在磁化改性中的作用机理,本文首先建立了一个磁场发生器,选取相应的铁芯形状,分别为C形与E形,绘制两个磁场发生器模型,选用优质碳素钢材料,借助电磁仿真软件并进行相应的电磁数值仿真,研究不同电流激励和间隙下的磁场分布特点,选用合适的参数使得产生的磁感应强度达到一定的范围,达到磁化所要求的0.6T~0.8T的磁感应强度,仿真研究表明,在相同的截面尺寸与面电流激励下,C形铁芯比E形铁芯具
随着科技的不断发展,有源相控阵在星载、舰载、机载等多个军事领域中承担着重要的作用,而其中射频接收组件作为有源相控阵的核心部分,宽频带和多波束逐渐成为接收组件的重要发展方向。本文采用微波多芯片组件(Microwave Multi-Chip Module,MMCM)技术,结合微波单片集成电路(Microwave Monolithic Integrated Circuit,MMIC)和微波多层板技术,完
经济社会的高速发展离不开信息的快速交互,而更高传输速率和更为可靠的通信系统也必将以更高工作频率和更高输出功率的电子设备为基础。功率放大器是一种能将直流能量转换为交流能量的器件,是通信设备的关键部分,也必须不断地提高其性能,才能适应经济社会的发展需求。而目前单个功放器件的输出能力仍无法满足这些要求,因此研究更低损耗、更宽工作频段的固态功率合成技术来实现宽带高功率的放大器将具有重要的意义。本文以设计K
在现代社会,移动机器人在人们日常的生活和工作中,发挥着日益重要的作用,在很多情况下单个机器人已经无法满足任务需求,因此多机器人之间的协同作业任务显得尤为重要,那么如何获取多机器人之间的相互位置关系是完成协同作业任务的第一步。针对多机器人协同任务,本文采用基于深度学习的方法研究多机器人之间的相互定位问题,尤其准确地获取机器人之间的相互位置关系从而使得多机器人协同任务更加精准、可靠。使用深度学习的方法
伴随着经济发展,交通出行需求的增加导致交通拥堵问题日益严重,对人们生活质量和经济发展都有严重的影响。因此,交通拥堵问题是当前城市发展中最重要也是最亟待解决的问题之一。目前,对于交通信号控制的研究较多,然而交通拥堵问题仍无法得到有效解决。主要原因在于我国大部分交叉口的基础设施信息化水平较低,较难满足信号控制所需的精确和实时性;在信号控制方面,目前的时段划分基本依靠人工经验,准确性较低。针对欠饱和状态
陶行知先生提出:生活即教育,而劳动是生活的基础,在日常生活中如何渗透劳动教育,值得我们思考和研究。文章从家长、幼儿、教师对劳动教育三位一体的分析入手,并以生活课程为指导提出了幼儿劳动教育的有效策略:一是在一日活动中将劳动教育与生活课程相融合;二是在游戏中了解劳动内涵树立劳动观念;三是在日常生活中学会劳动技能培养劳动品质。四是家园携手培养幼儿的劳动习惯。
第五代移动通信系统对数据传输速率提出了更高的要求,但低频段稀缺的频谱资源限制了频带利用率和频谱带宽。双极化共口径天线在尽可能控制天线的尺寸和重量的前提下,极大节省了天线占用的空间[1]。本文设计了两种不同形式的天线阵列,包括:双极化单脊波导缝隙天线阵列和双极化共口径微带天线阵列。主要的研究内容如下:1.低副瓣脊波导阵列的研究:为了降低天线的副瓣电平,根据单脊波导低副瓣实现原理,以脊边“V”缝为例,
幼儿社会性发展的一个指标就是亲社会行为的形成,包括具有一定的集体责任感以及帮助老师或同伴做一些简单的班级整理或其他服务工作。在生活中,教师会发现"小懒虫"日益增多。由于平日里父母的包办,一些幼儿逐渐丧失了劳动观念和劳动能力。因此,教师在园所日常中培养幼儿的劳动意识、劳动兴趣和劳动习惯显得尤为必要。
期刊
随着社会发展越来越迅速,科技成果也是日新月异,人类对服务机器人的需求也越来越迫切,但是目前服务机器人对场景理解不够,智能化程度不高,严重阻碍了服务机器人的应用与推广。同时定位与建图(Simultaneous Localization And Mapping,SLAM)技术是提升服务机器人智能化的一项核心技术,广受工业界与学术界的研究者们关注。但是当前常用的SLAM系统通常都是基于静态环境的,在室内
学位