差分进化算法无人机航迹规划中的应用开题报告

 2021-12-29 21:06:17

全文总字数:2850字

1. 研究目的与意义(文献综述)

目前,无人机在军事和民用领域存在广阔的应用前景,也成为了研究热点。为无人机规划出一条安全可飞行航迹是保证无人机成功执行任务的关键,存在研究的价值。本课题旨在利用差分进化算法在复杂飞行区域内为无人机规划出一条可飞行的避障航迹。

随着科学技术的不断发展,无人机的技术应运而生并日渐成熟。而无人机的路径规划技术是无人机的一个研究重点 ,近年来,路径规划技术在科学技术的辅助下不断升级。渗透这项技术于无人机,优化路径规划的方案,这对路径规划技术的发展和无人机的发展有良好的帮助,能够扩大这一技术的应用范围。所谓路径规划,指无人机自起点到终点顺利、安全运行的路径,路径规划期间路径规划技术在其中起着重要作用,在此期间,应全面掌握已知环境和未知环境,按照一定步骤进行路径规划。概括来讲,了解无人机对周围信息的识别情况,借此完成障碍物分类。

西方发达国家科学水平较高,且在20世纪初便开始了无人机的研究,距今已有百年的发展历史。无人机最早主要应用于军事领域的军事训练、信息侦查、战斗歼敌方面,但是在民用领域却发展缓慢。直到近几年,随着无人机技术的不断发展,因其独特的优点,许多国家开始重视无人机技术在民用领域的发展。国外民用无人机的发展方向逐渐变为一是高空长航时的无人机,主要用于大气研究和环境保护方面,二是如何进入民用管制空域飞行。而在国内,虽然在技术层面有所欠缺,但也取得了较为突出的成果。就目前而言,无人机在国内各领域的应用比较广泛。在军事领域可以起到侦查卫星、空中预警、军用战斗功能;在民用领域,抗震救灾等领域也经常使用无人机。且现在物流领域,医疗救援等领域也在无人机技术下发展迅速。尤其是近些年,民用无人机的研发也出现了升温。国内的民用无人机发展主要有两种:一是根据所使用的任务载荷的重量和体积,以及对高度和速度的要求,专门研制民用无人机,另一种是根据高度、速度和装载要求选用已有军用无人机平台进行改进改型,其特点是投入少,见效快,由于只是换装任务设备,减少了飞机研制过程和试验环节。我国目前还处于不断蓬勃发展的阶段。

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2. 研究的基本内容与方案

目前,无人机在军事和民用领域存在广阔的应用前景,也成为了研究热点。为无人机规划出一条安全可飞行航迹是保证无人机成功执行任务的关键,存在研究的价值。本课题旨在利用差分进化算法在复杂飞行区域内为无人机规划出一条可飞行的避障航迹。

完成的主要任务及要求:

1. 差分优化原理学习

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3. 研究计划与安排

2020.02-2020.03 查阅相关资料、撰写开题报告、翻译英文资料;

2020.03-2020.04 学习相关算法进行初步建模;

2020.04-2020.05 完善算法,分析、调试并完善实验结果;

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4. 参考文献(12篇以上)

[1]shikai shao,yu peng,chenglong he,yun du. efficient path planningfor uav formation via comprehensively improved particle swarm optimization[j].isa transactions,2020,97.

[2]vahid jamshidi,vahab nekoukar,mohammad hossein refan. analysis ofparallel genetic algorithm and parallel particle swarm optimization algorithmuav path planning on controller area network[j]. journal of control, automationand electrical systems: formerly controle automao,2020,31

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