⛄一、灰狼优化算法的无人机三维航迹规划
1 无人机航迹规划建模 1.1 地形模型
首先, 本研究须对三维地理环境 (规划空间) 进行离散化处理.通过对规划空间进行立方体网格划分, 将空间划分为大小相等、彼此相邻的立方体, 根据所设置的飞行航点的个数, 在规划空间搜索有序的多个航点, 从起点依次连接到目标点, 形成航迹, 模型如图1所示.规划空间使用二维矩阵表示, 其中该矩阵的每一个元素代表该精度下此方位的最高海拔.基于上述, 规划空间O为
1.2 禁飞区模型
由于在真实的地理环境中会有人流密集区和军事管制区等禁飞区域, 因此须建立相应禁飞区模型.本研究将禁飞区模型设置为圆柱体模型.由于规划空间矩阵的行代表横向方向, 列代表纵向方向, 因此第i个禁飞区的圆心坐标为 (xi, yi) , 设禁飞区的半径为ri, 高度h (无人机飞行的最高海拔高度) 为固定值, 禁飞区模型如图1深蓝色圆柱所示.基于上述, 将禁飞区用B表示, 有
图1 三维地理环境下的无人机航迹模型
1.3 无人机航迹规划的代价模型
无人机航迹的优劣评价由多种指标构成.航迹代价 (适应度值的倒数) 的评价指标主要由三部分组成:第一部分是能量的消耗程度;第二部分是飞行的高度;第三部分是禁飞区的威胁程度
