基于城市运行的无人机路径规划研究

摘要

近年来无人机技术作为高新技术,在城市的发展中可承担多种任务,而无人机路径规划是无人机完成各种任务的关键技术。基于城市建筑为运行背景,基于栅格法进行环境建模,结合无人机自身的性能约束和经济性约束,以最优化路径长度为目标,采用灰狼算法和将灰狼算法和非线性混合反向学习模型二者相融合的改进灰狼优化算法,通过耦合基于样条插值法的路径构造方法,使得无人机能够在不与任何城市建筑碰撞的前提下寻求一条由起点至终点的最优路径,同时为合理评价修正后的路径曲线,在此耦合惩罚函数法构建无人机路径曲线评价函数,以降低问题的求解复杂性。最后,文章对两种算法运行结果的均值、标准差、最优解以及最优进化曲线进行对比,表明改进灰狼优化算法更具有收敛精度和收敛速度高、鲁棒性强的特点。