基于改进蚁群算法的两栖无人飞行器陆空混合路径规划

针对两栖无人飞行器在三维环境中存在过多的能源消耗、收敛速度慢以及算法运行时间较长的情况,提出了一种基于改进蚁群算法的三维陆空混合路径规划方法。采用分层与栅格平面法相结合的方法建立三维环境模型,在该模型中每只蚂蚁采用概率选点的搜索模式搜索路径,在概率选点公式中,结合能源的消耗,更好地筛选优质路线;同时,考虑蚁群在搜索路径时需向终点靠近,引入前进角这一概念,规定范围优化蚂蚁的搜索方向,减少了不必要的蚂蚁浪费;引入影响因子,加快算法的收敛速度,减少算法的运行时间,优化全局信息素的更新方式;创建一个以能源消耗为考量的评价函数进行适应度值的选择,最终生成陆空混合路径轨迹。仿真结果表明,改进后的蚁群算法较传统蚁群算法相比路径规划的速度更快,能够更高质量地生成陆空混合路径,具有一定的实用价值和工程意义。