view in publisher's site

Optimized multi-UAV cooperative path planning under the complex confrontation environment

As an emerging technology, multi-UAV collaboration is widely used in military and civil applications, including regional surveillance, remote sensing, target strike, etc. As a key step in the implementation of multi-UAV cooperative missions, path planning aims to generate near-optimal paths that satisfy certain constraints, ensure that each UAV can reach the mission area quickly and reduce the probability of being captured and destroyed by the antagonism side. In this paper, we design an optimized multi-UAV cooperative path planning method under the complex confrontation environment. Firstly, the threat model is designed based on the actual situation. Combining the threat and fuel consumption criteria, under the constraints of time and space, a multi-constraint objective optimization model is established. Following this, an improved grey wolf optimizer algorithm is used to solve the optimization model. Based on the characteristics of the multi-UAV cooperative path planning, the algorithm is improved in three aspects: population initialization, decay factor updating, and individual position updating. The simulation results demonstrate that the proposed algorithm is effective in generating paths for multi-UAV cooperative path planning and has the advantages of a lower path cost and faster convergence speed as compared to the other algorithms tested in this work.

برنامه‌ریزی مسیر هم‌کاری چند UAV بهینه تحت محیط مقابله پیچیده

به عنوان یک تکنولوژی در حال ظهور، هم‌کاری چند UAV به طور گسترده‌ای در کاربردهای نظامی و شهری، از جمله نظارت منطقه‌ای، سنجش از راه دور، حمله هدف و غیره مورد استفاده قرار می‌گیرد. به عنوان یک گام کلیدی در اجرای ماموریت‌های هم‌کاری چند UAV، هدف برنامه‌ریزی مسیر ایجاد مسیرهای نزدیک به بهینه است که محدودیت‌های خاصی را برآورده می‌کند، اطمینان حاصل می‌کند که هر UAV می‌تواند به سرعت به منطقه ماموریت برسد و احتمال دستگیر شدن و تخریب شدن توسط طرف متخاصم را کاهش دهد. در این مقاله، ما یک روش برنامه‌ریزی مسیر هم‌کاری چند UAV بهینه را تحت محیط برخورد پیچیده طراحی می‌کنیم. در مرحله اول، مدل تهدید براساس وضعیت واقعی طراحی می‌شود. با ترکیب معیارهای تهدید و مصرف سوخت، تحت محدودیت‌های زمان و فضا، یک مدل بهینه‌سازی هدف چند محدودیتی ایجاد شده‌است. در ادامه، یک الگوریتم بهینه‌ساز گرگ خاکستری بهبود یافته برای حل مدل بهینه‌سازی استفاده می‌شود. براساس ویژگی‌های برنامه‌ریزی مسیر هم‌کاری چند UAV، الگوریتم در سه جنبه بهبود می‌یابد: مقداردهی اولیه جمعیت، به روز رسانی عامل فروپاشی، و به روز رسانی موقعیت فردی. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد که الگوریتم پیشنهادی در ایجاد مسیرها برای برنامه‌ریزی مسیر هم‌کاری چند UAV موثر است و دارای مزایای هزینه مسیر کم‌تر و سرعت هم‌گرایی سریع‌تر در مقایسه با سایر الگوریتم های تست شده در این کار است.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله Computer Networks and Communications
  • ترجمه مقاله Computer Networks and Communications
  • مقاله شبکه‌ها و ارتباطات کامپیوتری
  • ترجمه مقاله شبکه‌ها و ارتباطات کامپیوتری
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.