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基于改进模糊聚类并行蜻蜓算法的无人水面艇航迹规划

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对无人水面艇(Unmanned Surface Vessel,USV)航迹规划问题进行研究,提出了 一种基于改进模糊聚类并行蜻蜓算法的无人水面艇航迹规划方案.首先,构建基于航距、能耗、航迹弯折度、航行安全度评价指标和网格坐标转换的USV航迹规划模型,在确保航行安全、降低问题求解维度的同时,最大限度地提高航迹平滑度和降低航行距离与能耗.其次,设计改进模糊聚类并行蜻蜓算法(Improved Fuzzy Clustering Parallel Dragonfly Algorithm,IFDDA),利用改进的并行模糊聚类算法,自适应确定蜻蜓静态邻域规模,以提高种群样本多样性;引入非线性进化因子,动态调整算法权重因子,以平衡算法局部搜索和全局搜索.最后,采用IFDDA算法对USV航迹规划模型进行求解,经典测试函数和具体航迹规划实例仿真结果表明,IFDDA具有良好的复杂高维函数优化性能,相比于其它航迹规划算法,基于IFDDA得到航程缩短了约(7.3-55.2)％、能耗降低了约(17.1～56.5)％.
Unmanned Surface Vessel Path Planning Based on Improved Fuzzy Clustering Parallel Dragonfly Algorithm

门雅范、杨宗仁、陈嫄玲

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河南省工业和信息化厅,河南 郑州 450008

河南信息工程学校,河南 郑州 450008

郑州轻工业大学,河南 郑州 450008

无人水面艇 航迹规划 蜻蜓算法 模糊聚类 航程 能耗

河南省教育科学规划课题

2019-JKJXA-142

2023

机械设计与制造
辽宁省机械研究院

机械设计与制造

CSTPCD北大核心
影响因子：0.511
ISSN：1001-3997
年,卷(期)：2023.383(1)
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