The invention discloses a UAV route planning method based on artificial fish elite plant protection, the planning method comprises the following steps: S1, encoding the UAV and track with a binary sequence, the formation of route planning results corresponding to different artificial fish; S2, with a random number of artificial fish swarm initialization; S3 the objective function calculation of each artificial fish; S4, each artificial fish in foraging behavior, cluster behavior and following behavior and random behavior; S5, as in all four kinds of behavior of artificial fish, the elite of artificial fish preservation and the start of a new round of iteration process; S6, to determine whether the specified iteration if so, then the output frequency; the artificial fish at a specified number of iterations as protection of UAV formation flight path; if not reached, step S3 is returned.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及植保无人机
,尤其涉及一种基于精英人工鱼群的植保无人机编队航迹规划方法。
技术介绍
随着国内经济的发展和城市规模的日益扩大,在植保领域,特别是农药喷洒领域,植保无人机喷药的应用也日益广泛。植保无人机喷药的过程中需要考虑到喷洒目标区域的距离,喷洒目标距离无人机越远,耗费的油和电就越多,实际喷药时间也就越短,喷药成本也就越高。同时,不同区域由于虫情程度不同,在无人机数量有限的情况下,只能选择部分虫情较重的、距离无人机较近的作物进行喷药。如何对目标进行选择以最大化收益是一个目标分配问题,也是一个NP难问题,传统的数学方法难以解决,需要借助启发式算法进行优化,以达到最佳收益。因此需要一种新的基于精英人工鱼群的植保无人机编队航迹规划方法来解决上述问题。
技术实现思路
针对现有技术的不足,本专利技术的目的是提供一种基于精英人工鱼群的植保无人机编队航迹规划方法能够满足现有技术的技术需求。基于精英人工鱼群的的植保无人机编队航迹规划方法,所述规划方法包括以下步骤:S1,用二进制序列对无人机和航迹进行编码,将不同的编队航迹规划结果对应为人工鱼;S2,用随机数对人工鱼群进行初始化;S3,计算每只人工鱼的目标函数值;S4,每条人工鱼依次进行觅食行为、聚群行为、追尾行为和随机行为;S5,在所有人工鱼进行如上四种行为后,对精英人工鱼进行保留并开始新一轮迭代过程;S6,判断是否达到指定迭代次数;如果达到,则在到达指定迭代次数后输出最优人工鱼作为植保无人机编队航迹;如果未达到,则返回步骤S3。优选地,所述步骤S1具体为:用二进制序列对无人机进行编码,以便进行目标函数的计 ...
【技术保护点】
基于精英人工鱼群的植保无人机编队航迹规划方法,其特征在于,所述规划方法包括以下步骤:S1,用二进制序列对无人机和航迹进行编码,将不同的编队航迹规划结果对应为人工鱼;S2,用随机数对人工鱼群进行初始化;S3,计算每只人工鱼的目标函数值;S4,每条人工鱼依次进行觅食行为、聚群行为、追尾行为和随机行为;S5,在所有人工鱼进行如上四种行为后,对精英人工鱼进行保留并开始新一轮迭代过程;S6,判断是否达到指定迭代次数;如果达到,则在到达指定迭代次数后输出最优人工鱼作为植保无人机编队航迹;如果未达到,则返回步骤S3。
【技术特征摘要】
1.基于精英人工鱼群的植保无人机编队航迹规划方法,其特征在于,所述规划方法包括以下步骤:S1,用二进制序列对无人机和航迹进行编码,将不同的编队航迹规划结果对应为人工鱼;S2,用随机数对人工鱼群进行初始化;S3,计算每只人工鱼的目标函数值;S4,每条人工鱼依次进行觅食行为、聚群行为、追尾行为和随机行为;S5,在所有人工鱼进行如上四种行为后,对精英人工鱼进行保留并开始新一轮迭代过程;S6,判断是否达到指定迭代次数;如果达到,则在到达指定迭代次数后输出最优人工鱼作为植保无人机编队航迹;如果未达到,则返回步骤S3。2.根据权利要求1所述的基于精英人工鱼群的的植保无人机编队航迹规划方法,其特征在于,所述步骤S1具体为:用二进制序列对无人机进行编码,以便进行目标函数的计算,设置精英人工鱼群算法的算法参数,具体包括鱼群中人工鱼的数量M,人工鱼的视野距离N,拥挤程度L,随机步长P,以便算法正常运行,再根据作物遭受虫灾的严重程度和喷药所需的燃料成本计算得到采用每种航迹进行喷药所能获得收益得到无人机每条航迹的具体收益程度设置目标函数。3.根据权利要求1所述的基于精英人工鱼群的的植保无人机编队航迹规划方法,其特征在于,所述步骤S2具体为:根据作物遭受虫灾的严重程度和喷药所需的燃料成本进行归一化,对每只人工鱼进行编码,并用随机数对鱼群中的每一条人工鱼进行初始化。4.根据权利要求1所述的基于精英人工鱼群的的植保无人机编队航迹规划方法,其特征在于,所述步骤S3中计算人工鱼的目标函数值,并将目标函数值最优的人工鱼保存为精英人工鱼,精英人工鱼不参与后面的游动过程,包括不进行觅食行为、聚群行为、追尾行...
【专利技术属性】
技术研发人员:田敏,江岩,周杰,
申请(专利权)人:新疆疆天航空科技有限公司,
类型:发明
国别省市:新疆;65
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