[发明专利]面向曼哈顿空间的发动机直角管路遗传算法规划方法

权利要求书

1.面向曼哈顿空间的发动机直角管路遗传算法规划方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、在UG模型中通过二次开发技术提取航空发动机布管空间环境信息与管路端点信息，然后，将提取信息的.txt文件导入Matlab软件，初始化管路布局中的障碍模型，确定管路敷设的初始参数集后，对参数进行编码；

S2、根据所设计的编码机制初始化遗传算法种群；

S3、计算各个目标函数：管路长度、弯头数、能量值；处理约束条件：求解避障惩罚函数(附件障碍、电气区域等其它不适合布管区域)；

S4、建立评价函数，评价种群，满足停止准则，则提取其计算结果的.txt文件，通过二次开发技术返回UG模型中，实现航空发动机直角管路曲面布局方案可视化；

S5、不满足停止准则，用赌轮选择方法选出若干个体进行繁殖；

S6、随机配对，按交叉概率进行交叉操作，并生成两个子个体；

S7、按照变异概率变异二进制串中的某些位；

S8、执行T＝T+1操作，返回步骤S3继续操作，直到迭代结束，找到最优路径为止。

2.根据权利要求1所述的面向曼哈顿空间的发动机直角管路遗传算法规划方法，其特征在于，所述障碍模型的获取方法为：给定两个点个点的坐标A(ρ_A，θ_A，z_A)和B(ρ_A，θ_A，z_A)，在发动机的机匣表面上应用近似测地线来代替直线，进而实现曲面布管。

3.根据权利要求1所述的面向曼哈顿空间的发动机直角管路遗传算法规划方法，其特征在于，所述步骤S4中的评价函数采用线性加权的方法建立，该评价函数为：

F(P)＝α×L(p)+β×B(p)+δ×E(p)+λ×O(p)

式中，L(P)：代表路径长度；B(P)：管道的弯头数；E(P)：路径的能量值；O(P)：罚函数，代表路径是否通过障碍，障碍指发动机附件、电气区域等其它适合布管或走线的区域。

4.根据权利要求1所述的面向曼哈顿空间的发动机直角管路遗传算法规划方法，其特征在于，所述步骤S1中参数编码的方法为：

给定路径的起点和终点，并将从起点到终点经过某一点的路径的走向设定为1，将从起点到终点经过另一点的路径的走向设定为0，然后进行路径编码。

5.根据权利要求1所述的面向曼哈顿空间的发动机直角管路遗传算法规划方法，其特征在于，采用近似测地线求交方式来判断管路路径是否与障碍相交，其可进一步分解为判断2条近似测地线是否相交问题。