Algoritmo de planificación de trayectorias de cuatro dimensiones para formación de aeronaves de ala fija basado en optimización mejorada de caza-presa
Autores: Wei, Jianli; Fan, Hongjia; Li, Jinghao
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Algoritmo de planificación de trayectorias de cuatro dimensiones para formación de aeronaves de ala fija basado en optimización mejorada de caza-presa
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Aeronave
Planificación de trayectorias
Ala fija
Formación
Algoritmo
Optimización
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 57
Citaciones: Sin citaciones
La planificación de trayectorias tridimensionales de aeronaves es una tecnología importante para que múltiples aeronaves logren la cooperación. Sin embargo, la tecnología actual de planificación de trayectorias tridimensionales se utiliza principalmente para la aviación civil y helicópteros y es difícil de cumplir con los requisitos de aeronaves de ala fija. Este artículo propone un algoritmo de planificación de trayectorias tridimensionales para la formación de aeronaves de ala fija, considerando el rango de velocidad, radio de giro y sobrecarga máxima. Se utiliza la estrategia mejorada tau-J (ITJS) para generar la trayectoria tridimensional de las aeronaves. Esta estrategia es un algoritmo de planificación de trayectorias inspirado en la naturaleza que puede generar una trayectoria tridimensional con aceleración continua. Además, se utiliza el algoritmo de optimización mejorado de caza y presa (IHPO) para optimizar la trayectoria y hacer que la trayectoria generada cumpla con las restricciones y acelere la convergencia del algoritmo. Este algoritmo mejora la estrategia de actualización y la estrategia de inicialización basada en el algoritmo de optimización de caza y presa (HPO), lo que evita que el algoritmo caiga en óptimos locales. Los resultados de la función de prueba de referencia muestran que el resultado de optimización del algoritmo se mejora en más del 10% en comparación con el algoritmo HPO original. Los resultados de la simulación muestran que el algoritmo propuesto sale de los óptimos locales y genera una trayectoria que cumple con las restricciones.
Descripción
La planificación de trayectorias tridimensionales de aeronaves es una tecnología importante para que múltiples aeronaves logren la cooperación. Sin embargo, la tecnología actual de planificación de trayectorias tridimensionales se utiliza principalmente para la aviación civil y helicópteros y es difícil de cumplir con los requisitos de aeronaves de ala fija. Este artículo propone un algoritmo de planificación de trayectorias tridimensionales para la formación de aeronaves de ala fija, considerando el rango de velocidad, radio de giro y sobrecarga máxima. Se utiliza la estrategia mejorada tau-J (ITJS) para generar la trayectoria tridimensional de las aeronaves. Esta estrategia es un algoritmo de planificación de trayectorias inspirado en la naturaleza que puede generar una trayectoria tridimensional con aceleración continua. Además, se utiliza el algoritmo de optimización mejorado de caza y presa (IHPO) para optimizar la trayectoria y hacer que la trayectoria generada cumpla con las restricciones y acelere la convergencia del algoritmo. Este algoritmo mejora la estrategia de actualización y la estrategia de inicialización basada en el algoritmo de optimización de caza y presa (HPO), lo que evita que el algoritmo caiga en óptimos locales. Los resultados de la función de prueba de referencia muestran que el resultado de optimización del algoritmo se mejora en más del 10% en comparación con el algoritmo HPO original. Los resultados de la simulación muestran que el algoritmo propuesto sale de los óptimos locales y genera una trayectoria que cumple con las restricciones.