张爽爽:环境监测的无人机群路径规划方法研究论文

张爽爽:环境监测的无人机群路径规划方法研究论文

本文主要研究内容

作者张爽爽(2019)在《环境监测的无人机群路径规划方法研究》一文中研究指出:将无人机技术和环境监测技术相结合可以使环境监测更加灵活、降低成本、扩大监测范围。采用多无人机进行环境监测能有效的提高监测效率,使得采集到的环境参数具有时效性。而无人机群路径规划是基于无人机的环境监测系统的核心部分,以时效性为目的的路径规划方法对环境监测无人机群路径规划至关重要,采用聚类法和蚁群算法对该问题进行深入的研究。以无人机群之间的任务分配均衡,采集信息的时效性为规划的主要指标。将环境监测系统的无人机群路径规划方法主要为无人机群任务分配问题以及无人机路径规划问题。对多无人机进行任务分配时以无人机任务分配均衡且以时间为主要指标对K均值聚类算法进行改进,先采用聚类算法实现对目标的聚类,改进后的K均值聚类算法得到的分群结果更加均衡且集中。然后采用枚举法将目标聚类后的目标群和无人机进行匹配,得到最优的任务分配结果。在解决无人机多任务目标点问题上,蚁群算法容易陷入局部最优解。通过对蚁群算法进行改进提高了蚁群算法搜索全局最优解的能力;对信息素更新方式进行调整,减少算法的运行时间;改进后的蚁群算法利用改变蚁群算法的状态转移概率以及信息素更新方式调整,减少了算法的收敛时间,且收敛时间小于遗传蚁群混合算法的收敛时间。将改进后的蚁群算法对无人机进行路径规划能有效的降低无人机的飞行时间。最后,在上述算法基础上,通过MATLAB仿真软件完成对无人机群路径规划的仿真实验。实验结果表明,将改进后的K均值聚类算法和改进的蚁群算法应用到环境监测的无人机群路径规划问题中,可以有效的提高无人机群的任务分配的均衡性和降低无人机的飞行时间。任务分配达到0.94:1:1且降低了4.3%的飞行时间。

Abstract

jiang mo ren ji ji shu he huan jing jian ce ji shu xiang jie ge ke yi shi huan jing jian ce geng jia ling huo 、jiang di cheng ben 、kuo da jian ce fan wei 。cai yong duo mo ren ji jin hang huan jing jian ce neng you xiao de di gao jian ce xiao lv ,shi de cai ji dao de huan jing can shu ju you shi xiao xing 。er mo ren ji qun lu jing gui hua shi ji yu mo ren ji de huan jing jian ce ji tong de he xin bu fen ,yi shi xiao xing wei mu de de lu jing gui hua fang fa dui huan jing jian ce mo ren ji qun lu jing gui hua zhi guan chong yao ,cai yong ju lei fa he yi qun suan fa dui gai wen ti jin hang shen ru de yan jiu 。yi mo ren ji qun zhi jian de ren wu fen pei jun heng ,cai ji xin xi de shi xiao xing wei gui hua de zhu yao zhi biao 。jiang huan jing jian ce ji tong de mo ren ji qun lu jing gui hua fang fa zhu yao wei mo ren ji qun ren wu fen pei wen ti yi ji mo ren ji lu jing gui hua wen ti 。dui duo mo ren ji jin hang ren wu fen pei shi yi mo ren ji ren wu fen pei jun heng ju yi shi jian wei zhu yao zhi biao dui Kjun zhi ju lei suan fa jin hang gai jin ,xian cai yong ju lei suan fa shi xian dui mu biao de ju lei ,gai jin hou de Kjun zhi ju lei suan fa de dao de fen qun jie guo geng jia jun heng ju ji zhong 。ran hou cai yong mei ju fa jiang mu biao ju lei hou de mu biao qun he mo ren ji jin hang pi pei ,de dao zui you de ren wu fen pei jie guo 。zai jie jue mo ren ji duo ren wu mu biao dian wen ti shang ,yi qun suan fa rong yi xian ru ju bu zui you jie 。tong guo dui yi qun suan fa jin hang gai jin di gao le yi qun suan fa sou suo quan ju zui you jie de neng li ;dui xin xi su geng xin fang shi jin hang diao zheng ,jian shao suan fa de yun hang shi jian ;gai jin hou de yi qun suan fa li yong gai bian yi qun suan fa de zhuang tai zhuai yi gai lv yi ji xin xi su geng xin fang shi diao zheng ,jian shao le suan fa de shou lian shi jian ,ju shou lian shi jian xiao yu wei chuan yi qun hun ge suan fa de shou lian shi jian 。jiang gai jin hou de yi qun suan fa dui mo ren ji jin hang lu jing gui hua neng you xiao de jiang di mo ren ji de fei hang shi jian 。zui hou ,zai shang shu suan fa ji chu shang ,tong guo MATLABfang zhen ruan jian wan cheng dui mo ren ji qun lu jing gui hua de fang zhen shi yan 。shi yan jie guo biao ming ,jiang gai jin hou de Kjun zhi ju lei suan fa he gai jin de yi qun suan fa ying yong dao huan jing jian ce de mo ren ji qun lu jing gui hua wen ti zhong ,ke yi you xiao de di gao mo ren ji qun de ren wu fen pei de jun heng xing he jiang di mo ren ji de fei hang shi jian 。ren wu fen pei da dao 0.94:1:1ju jiang di le 4.3%de fei hang shi jian 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自哈尔滨理工大学的张爽爽,发表于刊物哈尔滨理工大学2019-07-29论文,是一篇关于路径规划论文,任务分配论文,蚁群算法论文,均值聚类算法论文,哈尔滨理工大学2019-07-29论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自哈尔滨理工大学2019-07-29论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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