[发明专利]一种基于改进蝙蝠算法的无人机航路规划方法

摘要

一种基于改进蝙蝠算法的无人机航路规划方法，该方法以传统的蝙蝠算法为基础，引入寻优成功率以改变蝙蝠个体速度更新方式，同时采用混沌方法初始化蝙蝠个体在搜索空间内的分布，并利用人工势场的概念模拟终点的引力场与起始点和障碍物的斥力场，加速蝙蝠个体向最优解运动的速度，最终提出了基于混沌人工势场的改进蝙蝠算法。在无人机航路规划任务中，该方法相比传统蝙蝠算法，航迹长度短36.56％，规划时间短56.05％，避障效果适应度值低49.53％；相比于差分进化蝙蝠算法，航迹长度短27.16％，规划时间短27.30％，避障效果适应度值低42.46％。是一种具有实际应用意义的航路规划算法。

主权项

1.一种基于改进蝙蝠算法的无人机航路规划方法，所述改进蝙蝠算法：其一是以传统的蝙蝠算法为基础，引入寻优成功率以改变蝙蝠个体速度更新方式；其二采用混沌方法初始化蝙蝠个体在搜索空间内的分布，提高搜索效率；其三利用人工势场的概念模拟终点的引力场与起始点和障碍物的斥力场，加速蝙蝠个体向最优解运动的速度；综合以上三点提出了基于混沌人工势场的改进蝙蝠算法；其特征如下：其应用于无人机航路规划上，具体包括如下步骤：步骤1：设置蝙蝠算法执行过程中的必要参数，必要参数包括迭代次数、初始速度、初始位置、初始发声频率、初始响度；设置混沌策略参数，均匀分布；设置人工势场，定义起点、目标点、障碍物的引力与斥力势函数；步骤2：根据无人机飞行代价函数、约束条件建立无人机飞行模型，确定无人机航路规划任务的性能评价机制；步骤3：利用基于人工势场与混沌策略的改进蝙蝠算法对无人机航路规划代价函数进行优化，最终得到无人机航路规划的可飞行轨迹。