基于改进蚁群算法的无人机三维航迹规划

来源：电子测量技术杂志2023年第20期北京时间：

作者：冉宁，杨宏飞，张家明，郝晋渊

单位：1.河北大学电子信息工程学院 保定 071002; 2.河北大学节能技术研发中心 保定 071002; 3.河北大学-中央兰开夏传媒与创意学院 保定 071002; 4.河北大学物联网智能技术研究中心 保定 071002

摘要：针对传统蚁群算法在无人机三维航迹规划中，存在早期盲目搜索、收敛速度慢、易陷入局部最优等问题，本文提出了一种改进蚁群算法。该算法利用空间位置初始化信息素分布并设定浓度阈值，增强了蚁群早期搜索的方向性，避免了算法陷入局部最优；设计兼顾距离因素和方向因素的启发函数，改善了航迹规划质量；采用自适应挥发因子控制信息素的挥发，提高了算法的收敛速度。通过两组实验表明，该算法相比传统算法规划的航迹平均长度均减少18.6%，平均迭代次数分别减少63.3%和78.7%，平均拐角次数分别减少62.5%和42.3%。

关键词：航迹规划;蚁群算法;无人机;三维环境

基金资助：国家自然科学基金(61903119)、河北省高等学校科学技术研究项目(BJ2021008)、河北省引进留学人员项目(C20190319)、河北省社会科学发展研究课题(20210301141)、河北大学研究生创新项目(HBU2022ss035)资助*基金项目：国家自然科学基金资助项目(61903119);河北省高等学校科学技术研究项目(BJ2021008);河北省引进留学人员资助项目(C20190319);河北大学研究生创新资助项目（HBU2022ss035）