能量有限环境下基于改进遗传算法的USV路径规划方法技术

本申请提供一种能量有限环境下基于改进遗传算法的USV路径规划方法，包括以下步骤：建立USV作业的空间仿真模型，空间仿真模型包括若干个作业点，其中包括目标起点和目标终点；根据作业点的重要程度赋予作业点重要度；基于TSP的编码方式对初始种群染色体进行编码；以USV完成重要度高且任务点多为目标函数进行迭代计算，目标函数包括遍历路径参数和重要度参数；遍历每次迭代获得的染色体，基于目标函数对每次迭代后获得染色体进行筛选；以USV航行消耗的能量小于设定总能量为约束条件得到最优解。本申请提供的能量有限环境下基于改进遗传算法的USV路径规划方法具有保证在能量有限环境条件下可兼顾作业点重要度和航行距离的优点。优点。优点。

【技术实现步骤摘要】
能量有限环境下基于改进遗传算法的USV路径规划方法


[0001]本公开一般涉及水面无人艇路径规划方法领域，具体涉及能量有限环境下基于改进遗传算法的USV路径规划方法。

技术介绍

[0002]USV作为海上的智能化作业工具，USV路径规划既是自动化的重要标识，也是自主航行的核心，所以USV完成任务的前提是其能够智能化航行作业。常用的传统路径规划方法包括蚁群、粒子群、遗传优化算法，深度学习方法等等。针对USV智能化航行作业，系统方法除了安全度和平滑性之外，实时性也是重要的考核指标。
[0003]基于能量有限的前提下，USV由起点航行至终点的过程中，不能遍历过程中每个作业点，因此需要权衡航行路径中作业点的重要度和USV所能航行的距离，重要度高的需要优先选择加入路径规划之中，因此，亟需一种在能量有限环境条件下兼顾作业点重要度和航行距离的USV路径规划方法。

技术实现思路

[0004]鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种能量有限环境下基于改进遗传算法的USV路径规划方法以解决上述问题。
[0005]本申请提供一种能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.能量有限环境下基于改进遗传算法的USV路径规划方法，其特征在于，包括以下步骤：建立USV作业的空间仿真模型，所述空间仿真模型包括若干个作业点，其中包括目标起点和目标终点；根据作业点的重要程度赋予所述作业点重要度；基于TSP的编码方式对初始种群染色体进行编码；以USV完成重要度高且任务点多为目标函数进行迭代计算，所述目标函数包括遍历路径参数和重要度参数；遍历每次迭代获得的染色体，基于所述目标函数对每次迭代后获得染色体进行筛选；以USV航行消耗的能量小于设定总能量为约束条件得到最优解。2.根据权利要求1所述的能量有限环境下基于改进遗传算法的USV路径规划方法，其特征在于，所述适应度函数根据公式(一)表示：maxf
fit
＝α
×
f
length
+β
×
f
weight
(一)式中，maxf
fit
表示适应度函数，f
length
表示遍历路径函数，f
weight
表示重要度函数，α、β表示调节系数。3.根据权利要求2所述的能量有限环境下基于改进遗传算法的USV路径规划方法，其特征在于，所述遍历路径函数根据公式(二)和公式(三)表示：式中，D(i,j)表示作业点i、j间距离，x
i
、y
i
分别表示作业点i的横纵坐标，x
j
、y
j
分别表示作业点j的横纵坐标；式中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭峰，
申请(专利权)人：天津津航计算技术研究所，
类型：发明
国别省市：