恒定风场环境下多无人机协同路径规划的改进逃逸算法
Improved escape algorithm for cooperative path planning of multiple UAVs under constant wind field
贵州民族大学 数据科学与信息工程学院, 贵州 550025
摘要
针对恒定风场环境下的多无人机协同路径规划问题，在逃逸算法框架基础上，通过引入风场利用、运动学约束处理与协同冲突解决三个核心模块，提出一种改进逃逸算法。构建了分层加权多目标代价函数，通过路径质量组与约束惩罚组的分层结构统一建模多重约束，并将风场影响通过地速计算融入时间成本。采用超限平方惩罚实现运动学约束的软引导，并在后处理阶段通过双向迭代修正强制执行硬约束。设计了基于适应度优先级的协同冲突解决策略，对低优先级无人机施加方向性推开操作。采用敏感性分析、正交实验与消融实验反馈相结合的三阶段方法确定算法最优参数配置。在复杂山地地形与多重威胁场景下的实验结果表明，运动学约束模块使路径长度缩短8.6%、平滑度改善23.5%，协同冲突解决模块将任务成功率从90%提升至100%。与HBAFOA优化器的对比实验验证了所提模块在路径质量和搜索稳定性上的优势。
关键词
基金项目
国家自然科学基金资助项目(62566012)
贵州省研究生教育创新计划项目(2025YJSKYJJ205)
出版信息
DOI: 10.19734/j.issn.1001-3695.2026.06.0159
出版期卷: 《计算机应用研究》 优先出版, 2027年第44卷 第2期
发布历史
[2026-10-21] 优先出版
引用本文
代安娜, 黄介武, 胡会, 等. 恒定风场环境下多无人机协同路径规划的改进逃逸算法 [J]. 计算机应用研究, 2027, 44 (2). (2026-10-24). https://doi.org/10.19734/j.issn.1001-3695.2026.06.0159. (Dai Anna, Huang Jiewu, Hu Hui, et al. Improved escape algorithm for cooperative path planning of multiple UAVs under constant wind field [J]. Application Research of Computers, 2027, 44 (2). (2026-10-24). https://doi.org/10.19734/j.issn.1001-3695.2026.06.0159. )
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- 计算机应用研究 月刊
- Application Research of Computers
-
刊号
ISSN 1001-3695
CN 51-1196/TP
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