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智能优化算法 神经网络预测 雷达通信 无线传感器 电力系统
信号处理 图像处理 路径规划 元胞自动机 无人机
🔥 内容介绍
无人机技术的快速发展,使得它们在各个领域都得到了广泛应用。其中,无人机的三维路径规划是一个非常重要的问题,它涉及到无人机在复杂环境下的避障和航迹规划。为了解决这个问题,科学家们提出了各种各样的算法。本文将介绍一种基于蝙蝠算法BA实现的无人机三维路径规划方法。
蝙蝠算法是一种新兴的优化算法,它来源于蝙蝠的捕食行为。蝙蝠在捕食时,会通过发出超声波来寻找猎物,并根据猎物的距离和方向来调整自己的飞行方向和速度。蝙蝠算法将这种行为模拟成了一个优化过程,通过不断地调整蝙蝠的位置和速度,来寻找最优解。
在无人机三维路径规划中,我们可以将无人机看作是一个蝙蝠,它需要通过发出信号来感知周围的环境,并根据环境的情况来调整自己的飞行方向和速度。具体来说,我们可以将无人机的位置和速度看作是蝙蝠的位置和速度,将无人机的目标点看作是猎物,将无人机与障碍物之间的距离看作是猎物与蝙蝠之间的距离。通过不断地调整无人机的位置和速度,来寻找一条最优的航迹,使得无人机能够在复杂环境下避开障碍物,并到达目标点。
具体实现时,我们可以将无人机的航迹规划分为两个阶段:全局规划和局部规划。在全局规划阶段,我们需要确定无人机的起点和终点,并生成一条初步的航迹。在局部规划阶段,我们需要根据无人机周围的环境情况,对航迹进行调整,使得无人机能够避开障碍物并到达目标点。
在全局规划阶段,我们可以使用蝙蝠算法来寻找一条初步的航迹。具体来说,我们可以将无人机的位置和速度看作是蝙蝠的位置和速度,将无人机的起点和终点看作是猎物,将无人机与障碍物之间的距离看作是猎物与蝙蝠之间的距离。通过不断地调整无人机的位置和速度,来寻找一条最优的航迹,使得无人机能够在复杂环境下避开障碍物,并到达目标点。
在局部规划阶段,我们需要根据无人机周围的环境情况,对航迹进行调整。具体来说,我们可以将无人机周围的环境情况看作是猎物的位置和距离,通过调整无人机的位置和速度,来避开障碍物并到达目标点。
总之,基于蝙蝠算法BA实现的无人机三维路径规划方法可以有效地解决无人机在复杂环境下的避障和航迹规划问题。未来,我们可以进一步优化这种方法,使得无人机能够更加智能地避开障碍物,并更加精准地到达目标点。
📣 部分代码
%% 清空环境变量
warning off % 关闭报警信息
close all % 关闭开启的图窗
clear % 清空变量
clc % 清空命令行
%% 导入数据
res = xlsread('数据集.xlsx');
%% 划分训练集和测试集
temp = randperm(357);
P_train = res(temp(1: 240), 1: 12)';
T_train = res(temp(1: 240), 13)';
M = size(P_train, 2);
P_test = res(temp(241: end), 1: 12)';
T_test = res(temp(241: end), 13)';
N = size(P_test, 2);
%% 数据归一化
[p_train, ps_input] = mapminmax(P_train, 0, 1);
p_test = mapminmax('apply', P_test, ps_input);
t_train = ind2vec(T_train);
t_test = ind2vec(T_test );
⛳️ 运行结果
🔗 参考文献
本程序参考以下中文EI期刊,程序注释清晰,干货满满。
[1] 苏菲.基于改进蝙蝠算法的无人机三维路径规划[J].无线电工程, 2022, 52(12):2229-2236.
[2] 孟庆奎.复杂环境下无人机路径规划及信息采集方法的研究[D].哈尔滨工业大学,2015.DOI:10.7666/d.D753443.
[3] 张涛,李少波,张安思,等.基于改进人工鱼群算法的复杂地貌无人机三维路径规划[J].科学技术与工程, 2023.
[4] 鲁建厦赵林斌汤洪涛.基于射频识别库存管理的无人机三维路径规划[J].计算机集成制造系统, 2018, 24(12):3129-3135.文章来源:https://www.toymoban.com/news/detail-755888.html
[5] 王福仪,孟秀云,张海阔.基于ε-level蝙蝠算法的无人机三维航迹规划[J].北京航空航天大学学报, 2023, 48.DOI:10.13700/j.bh.1001-5965.2022.0502.文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-755888.html
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1 各类智能优化算法改进及应用
生产调度、经济调度、装配线调度、充电优化、车间调度、发车优化、水库调度、三维装箱、物流选址、货位优化、公交排班优化、充电桩布局优化、车间布局优化、集装箱船配载优化、水泵组合优化、解医疗资源分配优化、设施布局优化、可视域基站和无人机选址优化
2 机器学习和深度学习方面
卷积神经网络(CNN)、LSTM、支持向量机(SVM)、最小二乘支持向量机(LSSVM)、极限学习机(ELM)、核极限学习机(KELM)、BP、RBF、宽度学习、DBN、RF、RBF、DELM、XGBOOST、TCN实现风电预测、光伏预测、电池寿命预测、辐射源识别、交通流预测、负荷预测、股价预测、PM2.5浓度预测、电池健康状态预测、水体光学参数反演、NLOS信号识别、地铁停车精准预测、变压器故障诊断
2.图像处理方面
图像识别、图像分割、图像检测、图像隐藏、图像配准、图像拼接、图像融合、图像增强、图像压缩感知
3 路径规划方面
旅行商问题(TSP)、车辆路径问题(VRP、MVRP、CVRP、VRPTW等)、无人机三维路径规划、无人机协同、无人机编队、机器人路径规划、栅格地图路径规划、多式联运运输问题、车辆协同无人机路径规划、天线线性阵列分布优化、车间布局优化
4 无人机应用方面
无人机路径规划、无人机控制、无人机编队、无人机协同、无人机任务分配、无人机安全通信轨迹在线优化
5 无线传感器定位及布局方面
传感器部署优化、通信协议优化、路由优化、目标定位优化、Dv-Hop定位优化、Leach协议优化、WSN覆盖优化、组播优化、RSSI定位优化
6 信号处理方面
信号识别、信号加密、信号去噪、信号增强、雷达信号处理、信号水印嵌入提取、肌电信号、脑电信号、信号配时优化
7 电力系统方面
微电网优化、无功优化、配电网重构、储能配置
8 元胞自动机方面
交通流 人群疏散 病毒扩散 晶体生长
9 雷达方面
卡尔曼滤波跟踪、航迹关联、航迹融合
到了这里,关于【无人机三维路径规划】基于蝙蝠算法BA实现复杂环境下无人机避障三维航迹规划附Matlab代码的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!