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智能優(yōu)化算法?? ? ??神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)?? ? ??雷達(dá)通信?? ? ?無(wú)線傳感器?? ? ? ?電力系統(tǒng)
信號(hào)處理?? ? ? ? ? ? ?圖像處理?? ? ? ? ? ? ??路徑規(guī)劃?? ? ??元胞自動(dòng)機(jī)?? ? ? ?無(wú)人機(jī)
?? 內(nèi)容介紹
本文將介紹一種基于侏儒貓鼬算法DMOA實(shí)現(xiàn)復(fù)雜地貌下的無(wú)人機(jī)避障三維航跡規(guī)劃方法。無(wú)人機(jī)在進(jìn)行航拍、搜救、巡邏等任務(wù)時(shí),需要在復(fù)雜的地形環(huán)境中進(jìn)行避障規(guī)劃,以確保安全性和任務(wù)效率。本文提出的方法可以有效地解決這一問(wèn)題。
首先,介紹一下侏儒貓鼬算法DMOA。它是一種新型的多目標(biāo)優(yōu)化算法,其基本思想是將種群分為多個(gè)子種群,每個(gè)子種群都有自己的優(yōu)化目標(biāo)。在每一代進(jìn)化中,每個(gè)子種群都會(huì)通過(guò)交換個(gè)體來(lái)共同優(yōu)化各自的目標(biāo)。這種算法可以有效地避免傳統(tǒng)優(yōu)化算法中的局部最優(yōu)問(wèn)題,提高了優(yōu)化效率和精度。
在本文中,我們將侏儒貓鼬算法DMOA應(yīng)用到無(wú)人機(jī)避障三維航跡規(guī)劃中。具體來(lái)說(shuō),我們首先將地形數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為三維點(diǎn)云數(shù)據(jù),并將其作為無(wú)人機(jī)路徑規(guī)劃的輸入。然后,我們將無(wú)人機(jī)的飛行路徑劃分為多個(gè)子路徑,并將每個(gè)子路徑作為一個(gè)子種群。每個(gè)子種群都有自己的優(yōu)化目標(biāo),包括路徑長(zhǎng)度、路徑安全性和路徑平滑性等。在每一代進(jìn)化中,每個(gè)子種群都會(huì)通過(guò)交換個(gè)體來(lái)共同優(yōu)化各自的目標(biāo)。
在進(jìn)行路徑規(guī)劃時(shí),我們還需要考慮到無(wú)人機(jī)的動(dòng)態(tài)避障問(wèn)題。即使在規(guī)劃好的路徑上,無(wú)人機(jī)仍然可能會(huì)遇到一些障礙物,需要進(jìn)行實(shí)時(shí)避障。為了解決這一問(wèn)題,我們采用了一種基于模型預(yù)測(cè)控制的方法。具體來(lái)說(shuō),我們建立了一個(gè)無(wú)人機(jī)動(dòng)態(tài)避障的模型,并將其與路徑規(guī)劃算法相結(jié)合。在飛行過(guò)程中,無(wú)人機(jī)會(huì)根據(jù)當(dāng)前的位置和速度信息,預(yù)測(cè)未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)可能出現(xiàn)的障礙物,并根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行實(shí)時(shí)避障。
最后,我們對(duì)本文提出的方法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,我們的方法可以有效地解決復(fù)雜地形下的無(wú)人機(jī)避障問(wèn)題,并且具有較高的優(yōu)化效率和精度。在未來(lái)的研究中,我們將進(jìn)一步探索如何將本文提出的方法應(yīng)用到更廣泛的場(chǎng)景中,以滿足實(shí)際應(yīng)用的需求。
?? 部分代碼
function DrawPic(result1,data,str)
figure
plot3(data.S0(:,1)*data.unit(1),data.S0(:,2)*data.unit(2),data.S0(:,3)*data.unit(3),'o','LineWidth',1.5,...
'MarkerEdgeColor','g',...
'MarkerFaceColor','g',...
'MarkerSize',8)
hold on
plot3(data.E0(:,1)*data.unit(1),data.E0(:,2)*data.unit(2),data.E0(:,3)*data.unit(3),'h','LineWidth',1.5,...
'MarkerEdgeColor','g',...
'MarkerFaceColor','g',...
'MarkerSize',8)
plot3(result1.path(:,1).*data.unit(1),result1.path(:,2).*data.unit(2),result1.path(:,3).*data.unit(3),'-','LineWidth',1.5,...
'MarkerEdgeColor','g',...
'MarkerFaceColor','g',...
'MarkerSize',10)
for i=1:data.numObstacles
x=1+data.Obstacle(i,1);
y=1+data.Obstacle(i,2);
z=1+data.Obstacle(i,3);
long=data.Obstacle(i,4);
wide=data.Obstacle(i,5);
pretty=data.Obstacle(i,6);
x0=ceil(x/data.unit(1))*data.unit(1);
y0=ceil(y/data.unit(2))*data.unit(2);
z0=ceil(z/data.unit(3))*data.unit(3);
long0=ceil(long/data.unit(1))*data.unit(1);
wide0=ceil(wide/data.unit(2))*data.unit(2);
pretty0=ceil(pretty/data.unit(3))*data.unit(3);
[V,F] = DrawCuboid(long0, wide0, pretty0, x0,y0,z0);
end
legend('起點(diǎn)','終點(diǎn)','location','north')
grid on
%axis equal
xlabel('x(km)')
ylabel('y(km)')
zlabel('z(km)')
title([str, '最優(yōu)結(jié)果:', num2str(result1.fit)])
?
% figure
% plot3(data.S0(:,1)*data.unit(1),data.S0(:,2)*data.unit(2),data.S0(:,3)*data.unit(3),'o','LineWidth',2,...
% 'MarkerEdgeColor','r',...
% 'MarkerFaceColor','r',...
% 'MarkerSize',10)
% hold on
% plot3(data.E0(:,1)*data.unit(1),data.E0(:,2)*data.unit(2),data.E0(:,3)*data.unit(3),'h','LineWidth',2,...
% 'MarkerEdgeColor','r',...
% 'MarkerFaceColor','r',...
% 'MarkerSize',10)
% plot3(result1.path(:,1).*data.unit(1),result1.path(:,2).*data.unit(2),result1.path(:,3).*data.unit(3),'-','LineWidth',2,...
% 'MarkerEdgeColor','k',...
% 'MarkerFaceColor','r',...
% 'MarkerSize',10)
% for i=1:data.numObstacles
% x=1+data.Obstacle(i,1);
% y=1+data.Obstacle(i,2);
% z=1+data.Obstacle(i,3);
% long=data.Obstacle(i,4);
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%
% x0=ceil(x/data.unit(1))*data.unit(1);
% y0=ceil(y/data.unit(2))*data.unit(2);
% z0=ceil(z/data.unit(3))*data.unit(3);
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% [V,F] = DrawCuboid(long0, wide0, pretty0, x0,y0,z0);
% end
% legend('起點(diǎn)','終點(diǎn)','location','north')
% grid on
% xlabel('x(km)')
% ylabel('y(km)')
% zlabel('z(km)')
% title([str, '最優(yōu)結(jié)果:', num2str(result1.fit)])
end
?? 運(yùn)行結(jié)果
文章來(lái)源:http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-751800.html
?? 參考文獻(xiàn)
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1 各類智能優(yōu)化算法改進(jìn)及應(yīng)用
生產(chǎn)調(diào)度、經(jīng)濟(jì)調(diào)度、裝配線調(diào)度、充電優(yōu)化、車間調(diào)度、發(fā)車優(yōu)化、水庫(kù)調(diào)度、三維裝箱、物流選址、貨位優(yōu)化、公交排班優(yōu)化、充電樁布局優(yōu)化、車間布局優(yōu)化、集裝箱船配載優(yōu)化、水泵組合優(yōu)化、解醫(yī)療資源分配優(yōu)化、設(shè)施布局優(yōu)化、可視域基站和無(wú)人機(jī)選址優(yōu)化
2 機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)方面
卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(CNN)、LSTM、支持向量機(jī)(SVM)、最小二乘支持向量機(jī)(LSSVM)、極限學(xué)習(xí)機(jī)(ELM)、核極限學(xué)習(xí)機(jī)(KELM)、BP、RBF、寬度學(xué)習(xí)、DBN、RF、RBF、DELM、XGBOOST、TCN實(shí)現(xiàn)風(fēng)電預(yù)測(cè)、光伏預(yù)測(cè)、電池壽命預(yù)測(cè)、輻射源識(shí)別、交通流預(yù)測(cè)、負(fù)荷預(yù)測(cè)、股價(jià)預(yù)測(cè)、PM2.5濃度預(yù)測(cè)、電池健康狀態(tài)預(yù)測(cè)、水體光學(xué)參數(shù)反演、NLOS信號(hào)識(shí)別、地鐵停車精準(zhǔn)預(yù)測(cè)、變壓器故障診斷
2.圖像處理方面
圖像識(shí)別、圖像分割、圖像檢測(cè)、圖像隱藏、圖像配準(zhǔn)、圖像拼接、圖像融合、圖像增強(qiáng)、圖像壓縮感知
3 路徑規(guī)劃方面
旅行商問(wèn)題(TSP)、車輛路徑問(wèn)題(VRP、MVRP、CVRP、VRPTW等)、無(wú)人機(jī)三維路徑規(guī)劃、無(wú)人機(jī)協(xié)同、無(wú)人機(jī)編隊(duì)、機(jī)器人路徑規(guī)劃、柵格地圖路徑規(guī)劃、多式聯(lián)運(yùn)運(yùn)輸問(wèn)題、車輛協(xié)同無(wú)人機(jī)路徑規(guī)劃、天線線性陣列分布優(yōu)化、車間布局優(yōu)化
4 無(wú)人機(jī)應(yīng)用方面
無(wú)人機(jī)路徑規(guī)劃、無(wú)人機(jī)控制、無(wú)人機(jī)編隊(duì)、無(wú)人機(jī)協(xié)同、無(wú)人機(jī)任務(wù)分配、無(wú)人機(jī)安全通信軌跡在線優(yōu)化
5 無(wú)線傳感器定位及布局方面
傳感器部署優(yōu)化、通信協(xié)議優(yōu)化、路由優(yōu)化、目標(biāo)定位優(yōu)化、Dv-Hop定位優(yōu)化、Leach協(xié)議優(yōu)化、WSN覆蓋優(yōu)化、組播優(yōu)化、RSSI定位優(yōu)化
6 信號(hào)處理方面
信號(hào)識(shí)別、信號(hào)加密、信號(hào)去噪、信號(hào)增強(qiáng)、雷達(dá)信號(hào)處理、信號(hào)水印嵌入提取、肌電信號(hào)、腦電信號(hào)、信號(hào)配時(shí)優(yōu)化
7 電力系統(tǒng)方面
微電網(wǎng)優(yōu)化、無(wú)功優(yōu)化、配電網(wǎng)重構(gòu)、儲(chǔ)能配置
8 元胞自動(dòng)機(jī)方面
交通流 人群疏散 病毒擴(kuò)散 晶體生長(zhǎng)
9 雷達(dá)方面
卡爾曼濾波跟蹤、航跡關(guān)聯(lián)、航跡融合
到了這里,關(guān)于基于侏儒貓鼬算法DMOA實(shí)現(xiàn)復(fù)雜地貌下的無(wú)人機(jī)避障三維航跡規(guī)劃 論文實(shí)驗(yàn)報(bào)告皆可參考 Matlab實(shí)現(xiàn)的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容,請(qǐng)?jiān)谟疑辖撬阉鱐OY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章,希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)!