基于多子域分组粒子群优化算法的小型无人船路径规划

摘要

针对采用粒子群优化(PSO)算法对目标点数较多且分布密度不同的小型无人船路径进行规划时,采用全局求解的方式易导致收敛精度低、鲁棒性差和收敛速度慢的问题,提出一种多子域分组策略。该策略根据各点坐标求解地理中心和各目标点到该中心的方向角;以该中心为原点,采用横纵轴将搜索域划分为若干个子域,使目标点分散于各子域内;分别在各子域内用最大方向角、最小方向角判定起止点和待规划点,并进行粒子迭代寻优,规划各子域内的路径;通过起止点合并各子域内的路径形成封闭循环路径,并以精简4-OPT消除路径交叉。仿真试验和无人船现场试验结果表明,该算法具有较高的收敛精度和运算效率。