基于能量约束的自主水下航行器任务规划算法

基于能量约束的自主水下航行器任务规划算法

论文摘要

多水下自主航行器(AUV)任务规划是影响集群智能水平的关键技术。针对现有任务规划模型只考虑同构AUV集群和单潜次任务规划的问题,提出了适用于AUV异构集群的多潜次任务规划模型。首先,该模型考虑了AUV的能量约束、AUV多次往返母船充电的工程代价、异构集群个体间的效能差异、任务多样性等关键因素;然后,为提高问题模型的求解效率,提出了一种基于离散粒子群的优化算法,该算法引入用于描述粒子速度、位置的矩阵编码和用于评估粒子质量的任务损耗模型,改进粒子更新过程,实现了高效的目标寻优。仿真实验表明,该算法不仅解决了异构AUV集群的多潜次任务规划问题,而且与采用遗传算法的任务规划模型相比较,任务损耗降低了11%。

论文目录

  • 0 引言
  • 1 问题描述
  • 2 任务分配建模
  •   2.1 目标函数
  •   2.2 约束条件
  • 3 改进基于集合的粒子群算法
  •   3.1 粒子编码
  •   3.2 速度更新公式
  •   3.3 位置更新
  •   3.4 粒子评估
  •   3.5 粒子解码
  •   3.6 S-PSO算法总流程
  • 4 仿真分析
  • 5 结语
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 赵旭浩,王轶群,刘健,徐春晖

    关键词: 自主水下航行器,多集群,任务规划,离散粒子群优化,多样性任务

    来源: 计算机应用 2019年09期

    年度: 2019

    分类: 信息科技,工程科技Ⅱ辑

    专业: 船舶工业,自动化技术

    单位: 中国科学院沈阳自动化研究所,机器人学国家重点实验室(中国科学院沈阳自动化研究所),中国科学院机器人与智能制造创新研究院,中国科学院大学

    基金: 国家重点研发计划项目(2017YFC0306800)~~

    分类号: TP18;U674.941

    页码: 2529-2534

    总页数: 6

    文件大小: 278K

    下载量: 239

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