基于GWOA的无人机三维空间航迹规划

3D trajectory planning of UAV based on GWOA
徐教礼1
朱杰2
张忠山3
1. 江西工程学院 电子信息工程学院, 江西 新余 332800
2. 南昌大学 信息工程学院, 南昌 330000
3. 江西工程学院 智能制造与建造学院, 江西 新余 332800

摘要

为应对复杂环境中的无人机路径规划难题,针对传统鲸鱼优化算法(WOA)存在的过度依赖全局最优、种群多样性不足以及后期搜索能力欠缺等问题,提出了一种改进的GWOA方法。在算法构建上,首先在种群初始化阶段引入佳点集策略以提升解的多样性;其次采用动态自适应权重机制来加速收敛并降低早熟风险;最后设计了最优邻域扰动算子以增强局部开发能力,从而有效弥补WOA在全局搜索精度与收敛速度方面的不足。在实验部分,先通过基准测试函数验证了改进算法的性能,再在仿真环境下构建三类无人机飞行路径规划场景进行对比。结果表明:在第一类山区场景中,GWOA相较ABC、GWO、WOA和DBO的性能分别提升21.17%、7.86%、5.34%和5.83%;在含有禁飞区的第二类场景下,提升幅度为23.56%、3.82%、9.36%和12.92%;而在第三类更加复杂的环境中,提升比例则达到35.56%、18.96%、4.55%和4.80%。结合动态障碍测试结果显示,改进的GWOA算法不仅在收敛速度和解的精度上表现突出,而且在不同约束条件下依然能够生成更优路径,体现出较高的鲁棒性与环境适应能力。

基金项目

江西省教育厅科学技术项目(GJJ2502903)

出版信息

DOI: 10.19734/j.issn.1001-3695.2025.11.0419
出版期卷: 《计算机应用研究》 优先出版, 2026年第43卷 第6期

发布历史

[2026-02-25] 优先出版

引用本文

徐教礼, 朱杰, 张忠山. 基于GWOA的无人机三维空间航迹规划 [J]. 计算机应用研究, 2026, 43 (6). (2026-02-25). https://doi.org/10.19734/j.issn.1001-3695.2025.11.0419. (Xu Jiaoli, Zhu Jie, Zhang Zhongshan. 3D trajectory planning of UAV based on GWOA [J]. Application Research of Computers, 2026, 43 (6). (2026-02-25). https://doi.org/10.19734/j.issn.1001-3695.2025.11.0419. )

关于期刊

  • 计算机应用研究 月刊
  • Application Research of Computers
  • 刊号 ISSN 1001-3695
    CN  51-1196/TP

《计算机应用研究》创刊于1984年,是由四川省科技厅所属四川省计算机研究院主办的计算技术类学术刊物。

《计算机应用研究》瞄准本学科领域迫切需要的前沿技术,及时反映国内外计算机应用研究的主流技术、热点技术及最新发展趋势。主要刊载内容包括本学科领域高水平的学术论文、本学科最新科研成果和重大应用成果。栏目内容涉及计算机学科新理论、计算机基础理论、算法理论研究、算法设计与分析、区块链技术、系统软件与软件工程技术、模式识别与人工智能、体系结构、先进计算、并行处理、数据库技术、计算机网络与通信技术、信息安全技术、计算机图像图形学及其最新热点应用技术。

《计算机应用研究》拥有众多高层次读者、作者,读者对象主要为从事计算机学科领域高、中级研究人员及工程技术人员,各高等院校计算机专业及相关专业的师生。多年来《计算机应用研究》的总被引频次及Web下载率一直名列本学科同类学术刊物前茅,所刊发的学术论文以其新颖性、学术性、前瞻性、导向性、实用性而备受广大读者的喜爱。


收录和评价

  • 第二届国家期刊奖百种重点期刊
  • 中国期刊方阵双效期刊
  • 全国中文核心期刊(北大2023年版)
  • 中国科技核心期刊
  • 中国科学引文数据库(CSCD)来源期刊
  • RCCSE中国核心学术期刊
  • 中国计算机学会会刊
  • 2020—2022年科技期刊世界影响力指数(WJCI)报告收录期刊
  • 中国科技期刊精品数据库全文来源期刊
  • 中国学术期刊综合评价数据库来源期刊
  • 《中国期刊网》《中国学术期刊(光盘版)》来源期刊
  • 2017—2019年中国国际影响力优秀学术期刊(自然科学与工程技术)
  • 中国精品科技期刊顶尖学术论文(F5000)项目来源期刊
  • 《中国工程技术电子信息网》《电子科技文献数据库》来源期刊
  • 英国《科学文摘》(INSPEC)来源期刊
  • 《日本科学技术振兴机构数据库》(JST)来源期刊
  • 俄罗斯《文摘杂志》(AJ, VINITI)来源期刊
  • 美国《艾博思科学术数据库》(EBSCO)全文来源期刊
  • 美国《剑桥科学文摘(自然科学)》(CSA(NS))核心期刊
  • 波兰《哥白尼索引》(IC)来源期刊
  • 美国《乌利希期刊指南(网络版)》(Ulrichsweb)收录期刊