Resumen

En este trabajo se propone un algoritmo mejorado de optimización de enjambre de partículas (PSO) para resolver el problema tridimensional de planificación de trayectorias para el vehículo aéreo no tripulado (UAV) de ala fija en el entorno complejo. El algoritmo PSO mejorado (llamado DCA∗PSO) basado en la estrategia dinámica de divide y vencerás (DC) y el algoritmo A∗ modificado está diseñado para alcanzar una mayor precisión para la trayectoria de vuelo óptima. En el método propuesto, la trayectoria completa se divide en múltiples segmentos, y estos segmentos evolucionan en paralelo utilizando la estrategia DC, que puede convertir el complejo problema de alta dimensión en varios problemas paralelos de baja dimensión. Además, se adopta el algoritmo A∗ para generar un camino óptimo a partir del enjambre de partículas, lo que puede evitar la convergencia prematura y mejorar la capacidad de búsqueda global. Cuando se utiliza DCA∗PSO para resolver el problema de planificación de trayectorias a gran escala, se desarrolla además una estrategia dinámica adaptativa de la selección de segmentos para completar una agrupación efectiva de variables en función del coste. Para verificar el rendimiento de optimización del algoritmo DCA∗PSO, se utilizan los datos del terreno real para probar el rendimiento para la planificación de la ruta. Los resultados del experimento muestran que el algoritmo DCA∗PSO propuesto puede obtener efectivamente mejores resultados de optimización en la resolución del problema de planificación de la ruta del UAV, y adquiere una mejor capacidad de optimización y estabilidad. Además, el algoritmo DCA∗PSO ha demostrado que puede buscar una ruta factible en un entorno complejo con un gran número de puntos de ruta.

• Materias:Automatización Aerodinámica Motores (Mecánica) Cinemática Ingeniería Aeronáutica
• Subjects:Automation Aerodynamics Engines Kinematics Aeronautical Engineering
• Palabras claves:problema de planificación de trayectorias, problema dimensional, algoritmo, entorno complejo, capacidad de búsqueda global, división dinámica basada, agrupación efectiva de variables, problema de trayectorias, estrategia dinámica adaptativa, vehículo aéreo no tripulado
• Keywords:path planning problem, dimensional problem, algorithm, complex environment, global search ability, based dynamic divide, effective variable grouping, problem of path, adaptive dynamic strategy, unmanned aerial vehicle