基于改进粒子群算法的无人机电力巡线三维航迹规划方法技术

技术编号:43135743 阅读:26 留言:0更新日期:2024-10-29 17:41
本发明专利技术公开了一种基于改进粒子群算法的无人机电力巡线三维航迹规划方法,设计了基于球面向量等距离分层随机初始化粒子位置以及正态分布随机初始化粒子速度的粒子群随机初始化方法,扩大粒子初始搜索空间,有效提高算法收敛速度。同时考虑了传统粒子群算法收敛速度慢和迭代后期易陷入局部最优的问题,采用非线性自适应惯性权重重新定义了算法中速度更新公式中的惯性权重,同时引入局部搜索的概率判断,通过随机选择邻居进行速度更新进行局部搜索,帮助粒子在迭代后期跳出局部最优,从而有效平衡粒子在全局搜索和局部搜索之间的权衡,增强粒子群算法的全局搜索能力和复杂条件下的适应能力,在加快收敛速度的同时避免过早收敛。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无人机航迹规划的,尤其是指一种基于改进粒子群算法的无人机电力巡线三维航迹规划方法


技术介绍

1、无人机技术在电力行业的应用已成为一项颠覆性的技术革新,无人机可搭载各类传感器,如高清摄像头、红外线摄像头和激光雷达,以实时获取电力线路的状态信息。为了更有效地执行电力巡线任务,需要一种智能的航迹规划方法,为电力行业提供高效、智能的电力线路巡线方案。无人机航迹规划旨在考虑综合地理条件、潜在威胁以及飞行距离等多方面因素的同时,为无人机设计一条满足任务要求的空间飞行轨迹,以确保飞行任务的高效执行。从本质上说,这是一个在连续空间内进行路径寻优的问题,而当前广泛应用的粒子群算法在解决这一类问题上已取得了一定的成功。

2、粒子群算法通过模拟群体行为中的信息传递和合作,借鉴生物体群体智能的思想,成功应用于全局搜索和优化问题。在无人机领域,粒子群算法被广泛应用于航迹规划,通过模拟粒子的协同搜索,寻找最佳路径。尽管粒子群算法在全局搜索和优化方面表现良好,但传统的粒子群算法在迭代后期易陷入局部最优和收敛速度慢的困境,在适应性和收敛速度等方面仍有待改进。特本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于改进粒子群算法的无人机电力巡线三维航迹规划方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于改进粒子群算法的无人机电力巡线三维航迹规划方法,其特征在于,在步骤S2中,无人机电力巡线的适应度函数同时考虑无人机三维航迹的俯仰角成本、偏航角成本、航迹长度成本和高度成本,并通过加和为一的权重值分别赋予成本不同的权重;无人机电力巡线的约束条件包括最大航程约束、偏航角约束、俯仰角约束、最小航迹约束和速度约束。

3.根据权利要求2所述的基于改进粒子群算法的无人机电力巡线三维航迹规划方法,其特征在于,在步骤S2中,定义无人机电力巡线的适应度函数为:

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【技术特征摘要】

1.基于改进粒子群算法的无人机电力巡线三维航迹规划方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于改进粒子群算法的无人机电力巡线三维航迹规划方法,其特征在于,在步骤s2中,无人机电力巡线的适应度函数同时考虑无人机三维航迹的俯仰角成本、偏航角成本、航迹长度成本和高度成本,并通过加和为一的权重值分别赋予成本不同的权重;无人机电力巡线的约束条件包括最大航程约束、偏航角约束、俯仰角约束、最小航迹约束和速度...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈瑞华黄锦明关华深梁铸威肖琪李子新钟国思关俊峰李晓斌郑日平叶智杰辛浩淼甄威扬余思杪许玉格
申请(专利权)人:广东电网有限责任公司江门供电局
类型:发明
国别省市:

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