【无人机三维路径规划】基于蝙蝠算法BA实现复杂环境下无人机避障三维航迹规划附Matla
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🔥 内容介绍
无人机技术的快速发展，使得它们在各个领域都得到了广泛应用。其中，无人机的三维路径规划是一个非常重要的问题，它涉及到无人机在复杂环境下的避障和航迹规划。为了解决这个问题，科学家们提出了各种各样的算法。本文将介绍一种基于蝙蝠算法BA实现的无人机三维路径规划方法。
蝙蝠算法是一种新兴的优化算法，它来源于蝙蝠的捕食行为。蝙蝠在捕食时，会通过发出超声波来寻找猎物，并根据猎物的距离和方向来调整自己的飞行方向和速度。蝙蝠算法将这种行为模拟成了一个优化过程，通过不断地调整蝙蝠的位置和速度，来寻找最优解。
在无人机三维路径规划中，我们可以将无人机看作是一个蝙蝠，它需要通过发出信号来感知周围的环境，并根据环境的情况来调整自己的飞行方向和速度。具体来说，我们可以将无人机的位置和速度看作是蝙蝠的位置和速度，将无人机的目标点看作是猎物，将无人机与障碍物之间的距离看作是猎物与蝙蝠之间的距离。通过不断地调整无人机的位置和速度，来寻找一条最优的航迹，使得无人机能够在复杂环境下避开障碍物，并到达目标点。
具体实现时，我们可以将无人机的航迹规划分为两个阶段：全局规划和局部规划。在全局规划阶段，我们需要确定无人机的起点和终点，并生成一条初步的航迹。在局部规划阶段，我们需要根据无人机周围的环境情况，对航迹进行调整，使得无人机能够避开障碍物并到达目标点。
在全局规划阶段，我们可以使用蝙蝠算法来寻找一条初步的航迹。具体来说，我们可以将无人机的位置和速度看作是蝙蝠的位置和速度，将无人机的起点和终点看作是猎物，将无人机与障碍物之间的距离看作是猎物与蝙蝠之间的距离。通过不断地调整无人机的位置和速度，来寻找一条最优的航迹，使得无人机能够在复杂环境下避开障碍物，并到达目标点。
在局部规划阶段，我们需要根据无人机周围的环境情况，对航迹进行调整。具体来说，我们可以将无人机周围的环境情况看作是猎物的位置和距离，通过调整无人机的位置和速度，来避开障碍物并到达目标点。
总之，基于蝙蝠算法BA实现的无人机三维路径规划方法可以有效地解决无人机在复杂环境下的避障和航迹规划问题。未来，我们可以进一步优化这种方法，使得无人机能够更加智能地避开障碍物，并更加精准地到达目标点。
📣 部分代码
%% 清空环境变量warning off % 关闭报警信息close all % 关闭开启的图窗clear % 清空变量clc % 清空命令行%% 导入数据res = xlsread('数据集.xlsx');%% 划分训练集和测试集temp = randperm(357);P_train = res(temp(1: 240), 1: 12)';T_train = res(temp(1: 240), 13)';M = size(P_train, 2);P_test = res(temp(241: end), 1: 12)';T_test = res(temp(241: end), 13)';N = size(P_test, 2);%% 数据归一化[p_train, ps_input] = mapminmax(P_train, 0, 1);p_test = mapminmax('apply', P_test, ps_input);t_train = ind2vec(T_train);t_test = ind2vec(T_test );
⛳️ 运行结果
🔗 参考文献
本程序参考以下中文EI期刊，程序注释清晰，干货满满。
[1] 苏菲.基于改进蝙蝠算法的无人机三维路径规划[J].无线电工程, 2022, 52(12):2229-2236.
[2] 孟庆奎.复杂环境下无人机路径规划及信息采集方法的研究[D].哈尔滨工业大学,2015.DOI:10.7666/d.D753443.
[3] 张涛,李少波,张安思,等.基于改进人工鱼群算法的复杂地貌无人机三维路径规划[J].科学技术与工程, 2023.
[4] 鲁建厦赵林斌汤洪涛.基于射频识别库存管理的无人机三维路径规划[J].计算机集成制造系统, 2018, 24(12):3129-3135.
[5] 王福仪,孟秀云,张海阔.基于ε-level蝙蝠算法的无人机三维航迹规划[J].北京航空航天大学学报, 2023, 48.DOI:10.13700/j.bh.1001-5965.2022.0502.
