检索结果-内蒙古大学图书馆

无人系统技术 2018年第1期1卷 72-82页

作者：王宏伦吴健发姚鹏北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100191 北京航空航天大学飞行器控制一体化技术重点实验室北京100191 北京航空航天大学高等理工学院北京100191 中国海洋大学工程学院青岛266100

本文阐述了基于扰动流体动态系统的复杂地形条件下无人机三维航路规划方法。扰动流体动态系统源于流水避石航路规划方法,但其流体物理学性质被相对简化,因此能够采用解析法进行研究。利用该方法,可以得到光滑、可飞性高的航路,实现无人... 详细信息

本文阐述了基于扰动流体动态系统的复杂地形条件下无人机三维航路规划方法。扰动流体动态系统源于流水避石航路规划方法,但其流体物理学性质被相对简化,因此能够采用解析法进行研究。利用该方法,可以得到光滑、可飞性高的航路,实现无人机在复杂地形条件下的避障飞行。首先介绍了扰动流体动态系统的基本原理,然后针对经典扰动流体动态系统面临的几个关键性问题,例如局部极小、参数优化、航路可飞性等,分析并列举了相应的改进与解决方案。除三维避障航路规划以外,该方法还广泛应用于目标跟踪、能量最优飞行、区域搜索、电力巡线等特定无人机任务中,体现出较高的应用价值。

关键词：扰动流体动态系统复杂地形无人机三维航路规划流水避石局部极小

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基于MATD3的无人机智能协同路径规划方法

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厦门大学学报(自然科学版) 2025年第2期64卷 241-252页

作者：杨闰麟陈才轶郭正玉罗德林厦门大学航空航天学院福建厦门361102 中国空空导弹研究院河南洛阳471000 空基信息感知与融合全国重点实验室河南洛阳471000

[目的]多无人机协同路径规划是多无人机应用的关键技术之一,本文旨在研究三维动态环境下的多无人机智能协同路径规划和优化方法.[方法]本文提出了一种基于搜索的扰动流体动态系统(SIFDS)与速度控制策略结合的路径规划算法.该方法通过SI... 详细信息

[目的]多无人机协同路径规划是多无人机应用的关键技术之一,本文旨在研究三维动态环境下的多无人机智能协同路径规划和优化方法.[方法]本文提出了一种基于搜索的扰动流体动态系统(SIFDS)与速度控制策略结合的路径规划算法.该方法通过SIFDS方法将多障碍物环境简化为单障碍物环境,并生成由反应系数构成的无人机动作空间;再结合速度控制策略实现无人机间的时间协同;最后利用多智能体双延迟深度确定性策略梯度(multi-agent twin delaged deep deterministic policy gradient,MATD3)算法,训练得到的动作网络在线生成最优的反应系数,以此提高多无人机路径规划的质量与效率.[结果]本文所提出的方法能够在三维动态环境下使多无人机规划出安全且互不干扰的路径;引入MATD3后,无人机路径更短且平滑;速度控制策略能够控制各无人机同时到达的时间误差在测量精度0.5 s以下.[结论]本文所提出的方法,能够使多无人机在规划路径的同时满足时间协同、空间协同的约束,实现了多无人机协同路径规划,且具有较强的稳定性,为多无人机系统在复杂任务中的实际应用提供了一定的技术支持和理论参考.

关键词：无人机协同路径规划扰动流体动态系统强化学习

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基于改进流体扰动算法与灰狼优化的无人机三维航路规划

引用

控制与决策 2016年第4期31卷 701-708页

作者：姚鹏王宏伦北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100191 北京航空航天大学飞行器控制一体化技术重点实验室北京100191

针对复杂地形环境下的无人机三维航路规划问题,提出一种基于改进的扰动流体动态系统与灰狼优化理论的混合航路规划算法.构建改进的扰动流体动态系统数学模型,通过修正初始汇流得到扰动流场,流场流线即可看作规划航路,能有效避免驻点、... 详细信息

针对复杂地形环境下的无人机三维航路规划问题,提出一种基于改进的扰动流体动态系统与灰狼优化理论的混合航路规划算法.构建改进的扰动流体动态系统数学模型,通过修正初始汇流得到扰动流场,流场流线即可看作规划航路,能有效避免驻点、局部陷阱等问题.通过模拟灰狼群体的等级制度和捕食策略,并引入个体记忆功能和优胜劣汰选择规则,对障碍物反应系数进行寻优.仿真结果表明,规划出的三维航路平滑、可飞,具有良好的避障特性.

关键词：复杂地形环境无人机三维航路规划扰动流体动态系统灰狼优化

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基于扰动流体与TD3的无人机路径规划算法

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电光与控制 2024年第1期31卷 57-62页

作者：陈康雄刘磊河海大学南京211000

针对双延迟深度确定性策略梯度(TD3)算法存在的动作选取随机性低的问题,在TD3算法中依正态分布进行动作选取,并依据扰动流体路径规划方法在路径平滑度上较高的优势,提出一种基于扰动流体与TD3算法的无人机路径规划框架,将其用于解决动... 详细信息

针对双延迟深度确定性策略梯度(TD3)算法存在的动作选取随机性低的问题,在TD3算法中依正态分布进行动作选取,并依据扰动流体路径规划方法在路径平滑度上较高的优势,提出一种基于扰动流体与TD3算法的无人机路径规划框架,将其用于解决动态未知环境下的无人机路径规划问题,实现了无人机路径规划方案的快速收敛。仿真结果表明,对算法的改进可大幅提升网络训练效率,且能在保证避障实时性的前提下,满足航迹质量需求,为路径规划任务中应用深度强化学习提供了新思路。

关键词：无人机路径规划双延迟深度确定性策略梯度算法深度强化学习扰动流体动态系统

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基于深度强化学习和导航向量场的卫星规避拦截算法

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无人系统技术 2023年第1期6卷 62-71页

作者：张云飞王宏伦张梦华刘一恒吴健发北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100191 飞行器控制一体化技术国防科技重点实验室北京100191 北京宇航系统工程研究所北京100076 北京控制工程研究所北京100194

针对在轨卫星规避拦截问题,提出了一种新的基于强化学习和三维李雅普诺夫导航向量场(3D-LGV)算法。首先,采用3D-LGV产生收敛于椭圆轨道的趋近律,保证规避拦截后能再次入轨。其次,针对拦截卫星利用扰动流体动态系统算法(IFDS)产生扰动流... 详细信息

针对在轨卫星规避拦截问题,提出了一种新的基于强化学习和三维李雅普诺夫导航向量场(3D-LGV)算法。首先,采用3D-LGV产生收敛于椭圆轨道的趋近律,保证规避拦截后能再次入轨。其次,针对拦截卫星利用扰动流体动态系统算法(IFDS)产生扰动流场,利用该扰动流场对导航向量场产生的趋近律进行修正,从而保证卫星能有效地规避拦截。由于IFDS算法中扰动流场大小和方向主要受其中反应系数和方向系数的影响,采用近端策略优化深度强化学习算法作为决策层输出反应系数和方向系数,用于指导卫星在不同场景下提供合适的对导航向量场的修正。最后,通过将IFDS算法修正后的趋近律作为卫星的最终运动方向,实现了整个规避过程。在构建的不同场景下进行了对比实验,结果表明,相较于滚动时域优化算法(RHC)、人工势场算法(APF)和传统IFDS算法,基于强化学习的算法决策时间更短、规避效果更好,在不同场景下均能实现有效规避。同时,对该算法进行蒙特卡洛仿真,统计结果显示卫星规避成功率高达98%。因此,此研究对智能方法在卫星规避拦截领域的应用具有一定价值。

关键词：规避拦截李雅普诺夫导航向量场扰动流体动态系统近端策略优化强化学习智能决策

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基于流体扰动算法与深度神经网络的无人机自适应路径规划

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无人系统技术 2020年第6期3卷 50-58页

作者：王延祥王宏伦吴健发伦岳斌北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100191 北京航空航天大学飞行器控制一体化技术重点实验室北京100191

鉴于现有的无人机路径规划方法难以兼顾路径质量和计算效率,提出了一种将扰动流体动态系统与深度神经网络相结合的自适应路径规划方法。首先,基于扰动流体算法仿真生成样本数据以解决样本数量不足的问题,并通过灰狼优化算法和滚动时域... 详细信息

鉴于现有的无人机路径规划方法难以兼顾路径质量和计算效率,提出了一种将扰动流体动态系统与深度神经网络相结合的自适应路径规划方法。首先,基于扰动流体算法仿真生成样本数据以解决样本数量不足的问题,并通过灰狼优化算法和滚动时域控制优化样本性能。然后,利用深度神经网络强大的学习能力,从样本数据中提取无人机与目标点、障碍物之间的相对位姿信息作为深度神经网络的输入,以扰动流体算法的参数作为深度神经网络输出端的特征提取,离线训练深度神经网络。之后,利用训练好的深度神经网络基于当前环境信息实时动态调整扰动流体参数。最后,通过仿真验证得知该方法具有较高的鲁棒性,规划的路径质量较高,且计算开销较小符合实时性要求,增强了无人机对环境的自适应能力。

关键词：无人机路径规划扰动流体动态系统深度神经网络灰狼优化算法滚动时域控制

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