王 景,李京华,倪 宁,武琳静

(西北工业大学电子信息学院,陕西西安 710129)

0 引言

无人机路径规划是指在保证无人机自身存活的前提下,寻找满足无人机性能约束及战场环境限制的可行路径[1]。通常无人机在执行任务时,机载自动驾驶仪根据地面路径规划器预先生成的路径,及时调整无人机飞行状态,使其始终按预设路径飞行。因此一条安全航路,能使无人机有效地规避威胁、缩短航程,在提高无人机的生存能力、侦查效率以及远程打击精确度等方面起了关键性的作用[2]。

路径规划问题本质上是一类大空间的非线性优化问题。自20世纪70年代以来,随着人工智能的发展,遗传算法在解决大空间、非线性、全局寻优等复杂问题时有着传统方法所不具备的独特优越性,开始被广泛地应用于路径规划问题的求解[3-6]。

针对路径规划问题,国内外学者做了大量的研究。Beard等人[7-8]通过构造Voronoi图对任务区域的威胁进行划分并得到待选路径段,再通过Dijkstra算法求解无人机的最优路径,该算法的不足之处在于其将所有威胁设想为点,而这种假设不能区分不同威胁的危险程度。文献[9]利用传统遗传算法在无人机任务区域内进行路径规划,由于传统遗传算法易陷入局部最优解[10],并且该算法没有对路径规划算法的搜索区域进行限制,导致计算时间较长而无法满足实时性的要求。针对上述问题,本文提出一种新的路径规划方法,限定搜索区域的分层遗传算法无人机路径规划方法。……