无人机任务规划算法研究及应用

发布时间：2023-02-16 11:02

　　无人机任务规划是为执行任务的无人机制定任务安排、目标次序分配、飞行路径制定等一系列任务的计划安排。随着能源采集需求逐年增多,新开发油井的数量和范围日益递增,人工巡检能力已无法满足油井巡检的需求。因此,研究油井巡检任务规划中无人机巡检控制决策问题,从而有效地求解巡检目标分配和无人机路径规划问题模型具有重要意义。无人机任务规划算法是无人机任务系统的核心,用于解决无人机之间合理目标分配和可飞路径规划任务模型的求解问题。其中粒子群算法作为代表算法,因具有操作简单、寻优性能优秀的特点,广泛应用于无人机任务规划研究应用中。但是由于任务实际要求不同和任务目的侧重点的不同,并且标准粒子群算法也存在不可避免的缺点。因此对算法进行合理的改进,不仅能契合无人机任务实际要求和目的,还能提高无人机任务规划的效率和成功率。本文以无人机任务规划分析设计及应用为实例,围绕标准粒子群算法的改进及在油井巡检的应用中进行了研究,主要内容如下:首先,研究无人机目标分配任务中约束条件的组成和构建模型的原理,结合任务约束和无人机自身约束,确定前期全局无人机目标分配任务模型。选择粒子群算法作为任务规划基本算法,针对任务不同时期的需...

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
创新点摘要
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 无人机目标分配优化算法研究现状
        1.2.2 无人机路径规划优化算法研究现状
    1.3 论文的主要研究内容
    1.4 论文的结构安排
第二章 无人机目标分配问题研究
    2.1 引言
    2.2 无人机目标分配问题建模
    2.3 粒子群算法的改进
        2.3.1 标准粒子群算法
        2.3.2 基于高斯线性微分递减量子粒子群算法
        2.3.3 算法测试
    2.4 基于改进算法的目标分配
    2.5 本章小结
第三章 无人机路径规划问题研究
    3.1 引言
    3.2 无人机路径规划问题建模
    3.3 量子粒子群算法的改进
        3.3.1 天牛须搜索算法
        3.3.2 基于高斯天牛须量子粒子群算法
        3.3.3 算法测试
    3.4 基于改进算法的路径规划
        3.4.1 等效数字地图建模
        3.4.2 仿真实验及分析
    3.5 本章小结
第四章 基于无人机油井巡检任务规划
    4.1 引言
    4.2 无人机巡井问题描述
    4.3 环境建模
    4.4 无人机油井巡检目标分配规划
        4.4.1 问题建模
        4.4.2 规划结果分析
    4.5 无人机油井巡检三维路径规划
        4.5.1 问题建模
        4.5.2 规划结果分析
        4.5.3 路径平滑
    4.6 本章小结
结论
参考文献
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致谢



本文编号：3744067