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一种考虑复杂约束的线缆束路径规划方法

2021-07-01周德俭陈小勇

西安电子科技大学学报 2021年3期

杨 旭,周德俭,2,宋 微,陈小勇

(1.西安电子科技大学 机电工程学院,陕西 西安 710071;2.桂林电子科技大学 机电工程学院,广西壮族自治区 桂林 541004;3.广西制造系统与先进制造技术重点实验室,广西壮族自治区 桂林 541004)

线缆束是多电飞机机载设备的重要组成部分。研究表明,不合理的线缆布局会严重影响设备的性能[1-2]。机载设备布线对电磁兼容性能和可靠性的要求很高[3-4],工程规则约束十分复杂。布线路径自动规划技术研究如何在特定的约束条件下,使用路径规划算法合理地规划布线路径,常用的路径规划算法有A*算法[5-6]、随机路径图算法(Probabilistic Roadmap Method,PRM)[7-8]、快速探索随机树算法(Rapidly-exploring Random Trees,RRT)[9-10]和遗传算法[11-12]等。作为路径规划领域的经典算法之一,A*算法在电气布线路径规划、机器人路径规划、无人机路径规划等领域取得了众多的研究成果。文献[13]将A*算法与模糊推理相结合,解决了概率地图模式下的机器人路径规划问题。文献[14]提出了多准则A*算法,用以解决考虑区域内相关性的多准则最短路径寻径问题。文献[15]针对路径的可达性不明确的问题,提出了包含标准指标的多目标A*算法,取得了很好的效果。

但是,现有的A*算法多针对于单根线缆的路径规划[16],对线缆束路径规划的研究较为匮乏,且缺乏考虑复杂工程规则约束的多电飞机机载设备线缆束路径规划问题。由于在飞行状态下,飞机的姿态经常发生变化,布置在机载设备内部狭小空间的线缆束容易发生较大位移,当线缆束附近存在可移动部件时,线缆束可能被其附近的障碍物棱角损伤;……

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