基于改进蜘蛛蜂算法的无人机三维路径规划

来源：电子测量技术杂志2024年第11期北京时间：

作者：张颖，姜文刚，陈一鸣，管文瑞

单位：江苏科技大学自动化学院 镇江 212000

摘要：为了提高无人机路径规划在复杂环境中的收敛速度和收敛精度，避免陷入局部最优，提出了一种基于改进蜘蛛蜂算法的无人机三维路径规划方法。本文在传统SWO算法中引入自适应t分布扰动变异和Cubic映射策略更新搜索阶段位置，避免局部早熟收敛；然后，引入周期性随机振幅动态调整追逐和逃逸阶段搜索方向，帮助算法跳出局部最优，并结合螺旋更新机制和Levy飞行策略增强算法全局寻优能力，提高算法收敛精度；最后，将ISWO算法在8个测试函数中进行性能验证并实验仿真，结果表明，复杂地形环境中ISWO算法执行时间相比传统SWO算法减少了 26.86%，并且较CPO、COA、GOOSE、PSO、GWO算法执行时间减少了13.80%~28.27%不等。同时，ISWO算法最小适应度值较传统SWO算法减小49.76%，较其他算法至少减小27.73%。由此得出，本文所提改进算法能够在复杂地形环境中快速得到一条更短且更安全的路径。

关键词：路径规划;蜘蛛蜂算法;自适应t分布扰动;周期性随机振幅;螺旋更新机制

基金资助：国家自然科学基金青年基金（61903163）项目资助