基于蚁群算法的深海着陆车路径规划

针对深海着陆车海底作业“路径最优”问题,提出一种适用于着陆车的三维海底全局路径规划算法。采用栅格等分法建立着陆车作业区域的三维海底环境抽象模型。通过对着陆车航行过程动力学分析和驱动电机速度与工作效率测试,建立其航行运动能耗模型。采用局部和全局信息素更新的基于蚁群寻优的能耗-距离路径规划算法,并将能耗、距离引入到启发函数与评价函数中。仿真实验结果表明,该算法通过合理选取评价函数权重参数,能有效均衡路径规划的里程与能耗,具有较好的收敛速度和全局搜索能力,能够满足深海着陆车海底科考作业需求。     

改进蚁群融合DWA算法的移动机器人路径规划

为实现机器人在动态环境下的自主导航,基于蚁群算法规划出全局最优路径的情况下采用DWA算法进行局部避障。根据距离障碍栅格的远近计算邻接栅格的初始信息素,提出初始信息素不均匀分配原则;对启发式函数进行自适应调整的改进,提高算法的搜索速率;利用狼群法则改进信息素更新方式,对最优、最差和普通层蚂蚁进行分类更新,提高算法的寻优能力;使用二次路径优化的方法,有效减少路径长度,提高路径的平滑度;以蚁群算法全局规划路径的关键点为目标点,采用DWA算法进行局部路径规划。仿真结果表明：改进后的融合算法能减少最优路径长度,减少路径转弯次数且有效躲避障碍物。     

基于改进蚁群算法的多约束供应保障网络路径优化

针对网络优化领域中的多约束网络路径优化问题,以战时供应保障路径优化问题为研究对象,建立一种保障代价最小的路径优化模型。分析保障路径优化中存在多约束限制问题的特点,在基本蚁群算法的基础上引入蚂蚁相遇策略,融合了多约束条件对保障路径优化的影响,通过正、逆反馈同时作用,对信息素更新策略进行改进,并对搜索最优保障路径实例的仿真。仿真结果显示:改进蚁群算法平均执行时间较基本蚁群算法提高了40.1%,说明改进的蚁群算法能在更短的时间内找到最优解,而且在避免陷入局部最优解方面具有更好的效果。     

基于人工鱼群-蚁群算法的UUV三维全局路径规划

针对水下无人航行器在三维环境下的全局路径规划问题,从优化初始信息素分布和转移概率角度,对人工鱼群和蚁群的融合算法进行了深入研究。融合算法中,对人工鱼群算法的状态表达式和移动步长进行了改进;对蚁群算法的启发值、信息素等进行优化设计;借鉴拥挤度因子思想,改进传统蚁群算法转移概率,提升算法的全局寻优能力。在对实际海洋环境数据进行栅格法建模的基础上,以路径长度为衡量指标,利用MATLAB软件进行算法的仿真验证。实验结果表明融合算法的初期收敛速度较快,最佳适应度值和算法耗时均得到改善,算法的有效性得以验证。     

一种基于信息素变化的改进蚁群算法

针对蚁群算法搜索时间长、易陷于局部最优解的缺点,提出一种增幅递减的局部信息素更新模型。通过分析现有蚁群算法信息素更新模型陷入局部最优的原因,借鉴蚁群模型退火算法思想,根据假设推导出增幅递减信息素更新模型,分析该模型对算法复杂度的影响,并分别采用4种信息素更新模型求解最短路问题。仿真结果表明,该模型能较好地抑制算法陷入局部最优解问题。     

基于蚁群算法的舰船维修资源优化调度

针对资源有限的舰船维修问题的实际特殊性,在分析舰船维修资源的基础上,建立舰船维修资源优化调度模型,采取蚁群算法进行优化实现,并以实例进行结果验证。验证结果表明：该方法是有效的,利用信息素的更新,能增强蚂蚁对较优路径的搜索能力,较好地解决维修过程中出现的维修资源冲突问题,缩短舰船维修工期。     

深海着陆车路径规划及跟踪控制方法

为降低深海着陆车(DSLV)在复杂海底自主作业时规划路径长度及提高路径跟踪精度,提出一种变参数蚁群算法及自适应权重模型预测控制算法。改进了蚁群算法的启发算子和信息素挥发因子,减少规划路径长度和寻优迭代次数;基于DSLV运动学方程建立预测模型,并在跟踪目标函数中引入自适应权重调节思想。仿真结果表明：规划路径长度降低4.60%,跟踪精度提高47.6%;相比传统方法,新算法具有更好的性能,实现了短距离、高精度的路径规划及跟踪。     

用Petri网实现FMS负载平衡调度

基于Petri的FMS负载平衡调度,以Petri网为建模工具,利用人工智能搜索模型可达图,获得调度结果.采用TPPN构造各生产单元的PN子网,通过共享资源库将其连接.用基于A* 的改进算法进行调度并引入虚成本的概念.搜索过程中系统状态改变的虚成本代替实际成本,加大动态负载虚成本较大于机器的使用成本,增加负载以减少机器的被用机会,由调度程序生成一条各机器间负载均衡的调度路径.     

基于自适应遗传算法的连续时空最优搜索路径规划研究

针对连续时空最优搜索者路径问题,利用随机微分方程描述Markov运动目标,建立了同时优化搜索者方向和速度的规划模型,并考虑了搜索速度对探测能力的影响。设计了一种新颖的自适应变异遗传算法,算法采用较高的变异概率作用于父代精英个体组,通过引入3种控制因子对变异方向和幅度进行自适应控制,动态调节局部搜索和全局搜索的平衡。在对方向未知的逃离目标搜索算例中,得到了近似对数螺旋曲线的搜索路径;在直升机搜索多目标的路径规划中,提供了合理有效的搜索方案。算法对比表明所给出的算法在全局优化能力和稳定性上有明显的优势,适用于求解连续搜索路径规划问题。     

空降自行火炮着陆过程平衡肘等效疲劳寿命分析

某空降型自行火炮着陆过程有车体姿态倾斜履带轮率先着地情况的发生,为了确定这样一次着陆冲击过程对履带系统关键部件平衡肘的损伤影响程度,建立了整炮的虚拟样机模型,通过对整炮虚拟样机模型进行空投着陆仿真以及同等路面行驶仿真,分别得到平衡肘上的动载荷谱。建立了平衡肘的有限元模型,对于着陆冲击时载荷较大的工况,采用应变疲劳分析方法ε－N进行疲劳寿命分析,对于行驶时载荷较小的工况,采用应力疲劳分析方法 S－N进行疲劳寿命分析,通过对两种工况下平衡肘的疲劳寿命对比,计算得到这样一次着陆冲击对平衡肘的损伤影响相当于火炮在同等路面上行驶了936 km。计算结果可为火炮的可靠性评估提供依据。     

改进蚁群算法在潜艇规避机载声纳探测的路径优化应用

在引用的敌反潜直升机探测我潜艇的概率模型的基础上,给出一种新的改进蚁群算法。通过可变挥发系数1-ρ概率和引入风险规避指数γ,使路径具有远离非安全区域时有风险规避能力。为加快算法程序的实现速度,引入了目标方向系数方阵W,使收敛速度成倍提高。并运用实例分析了γ、W对最优路径的影响与W对程序运算速度的影响。实例表明,该方法是有效的,说明引入1-ρ、γ、W的合理性与科学性,特别是γ、W有很好的控制能力与实用性。     

基于操纵动作预测的履带车辆载荷谱编制方法与流程

针对履带车辆载荷谱编制中任务关联样本量不足的问题,以载荷谱块和训练科目为基础,利用路径规划、行动规划算法预测车辆行动与操纵动作,提出基于操纵动作预测的履带车辆载荷谱编制方法.该方法以车辆任务和地理信息为输入,将预测的车辆状态和操纵动作作为索引查表获取载荷谱块,通过拼接载荷谱块形成载荷时历数据.验证试验结果表明,拼接生成...     

基于蚁群算法的舰载机避障路线分析

为了使舰载机编队在突破飞行过程中保持最大的生存概率,针对具有不同威胁程度的威胁体的舰载机避障路径规划问题,提出了一种不同于V图的初始路径构图方法,通过蚁群算法得到了模型中舰载机遭遇各威胁体的避障方式,以及相同威胁度与不同威胁度情况下的避障路线,并进行仿真验证.仿真结果表明:该方法给出最优的避障路线能有效解决V图只能对相同威胁体进行规划的难题,在威胁度与距离2个问题上取得平衡,可进一步推广应用于不同威胁体的多机协同路径规划,为舰载机飞行中过程中的路径规划问题提供了理论依据.     

超声速风洞试验模型启动载荷抑制技术

为解决超声速风洞启动/关车时,启动载荷过大易损坏天平和模型的问题,设计一种平板装置抑制启动载荷方法.详细阐述试验装置的结构和流程,用飞行器模型进行抑制效果试验研究,并分别比较模型受到启动载荷随轴向位置、法向位置和M的变化.研究结果表明:该装置在减小马赫数2.0～4.0时模型的启动载荷和抖动幅度,对升力、俯仰力矩、阻力的抑制效果较明显.     

基于改进量子进化算法的巡航导弹航路规划方法

针对巡航导弹作战区域广阔、航路规划效率低的问题,提出了基于改进量子进化算法(IQEA)的巡航导弹航路规划方法。首先分析并确定巡航导弹航路规划空间,建立航路评价的代价指标;针对实数编码量子进化算法容易早熟、陷入局部最优的缺点,引入染色体的概率表达特性,使得每条染色体均能以一定概率表达优化问题的所有可行解;借鉴遗传算法的思想,在IQEA中引入染色体繁殖机制,结合动态量子门实现染色体的进化,实现算法局部搜索和全局搜索的平衡。仿真实验结果表明,基于带繁殖机制的IQEA的航路规划算法能够快速、稳定地搜索到代价更低的航路,所规划航路能够有效进行威胁规避、地形回避和地形跟随。     

基于数学形态学的巡航导弹规划空间构建方法研究

对巡航导弹航迹规划中规划空间的构建问题进行了研究。提出一种基于数学形态学的规划空间构建方法,它利用数学形态学方法计算的特征,能有效地对初始战场环境中的大规模空间数据进行处理,得到可用的航段集和节点集。仿真结果表明该方法生成的规划空间小,为航迹规划的时效性提供了支持。     

基于使用模型和遗传算法的测试数据自动产生技术

测试数据的自动产生技术是软件测试的一个重要研究领域,是提高软件测试效率和效果的有效方法。为保证被测对象中实际运行更频繁的部分得到更充分的测试,把使用模型和遗传算法相结合,以整个被测试对象所需测试数据量为优化目标,给出了相应的规划模型,并提出了路径权重和目标路径集的确定方法,设计的适应性函数综合考虑了路径权重、路径覆盖率和路径接近程度三要素。实例证明了模型与方法的合理性及有效性。     

无翼/舵布局导弹小载荷滚转力矩测量研究

为准确测量无翼/舵布局导弹由于安装电缆罩等凸起物所产生的小载荷滚转力矩,并给布局选型和姿态控制提供依据,提出了一种应用于风洞试验的高精度滚转力矩测量技术,利用机械轴承支撑试验模型,承受除滚转力矩外的其它载荷,专门设计了“米”字梁结构的高精度单分量天平测量滚转力矩,并利用自动滚转尾支撑机构获得模型不同滚转角下的滚转力矩。风洞试验结果表明,该技术与常规天平测量技术相比,滚转力矩测量精度大大提高,具有较高的实用性和经济性。     

大推力捆绑运载火箭传力路径优化设计

以新一代大推力捆绑火箭捆绑装置设计为研究背景,开展助推器传力路径优化设计研究。在方案初步优选的基础上,基于i SIGHT建立大推力捆绑火箭传力路径优化平台,针对现有优化方法的不足,选用多岛遗传(Multi-Island Genetic Algorithm,MIGA)+二次规划(Sequential Quadratic Programming,SQP)组合优化算法进行传力路径优化设计,从而大幅优化了捆绑联接结构载荷。该方法可为大推力捆绑运载火箭方案设计提供参考和依据。     

水下爆炸冲击波载荷沿燃气轮机结构传递特征

为研究水下爆炸条件下冲击波载荷对燃气轮机结构的损伤特征,开展水下爆炸冲击波载荷沿燃气轮机主结构的传递规律研究,通过等效力学模型对燃气轮机进行载荷传递预报。针对燃气轮机传递路径上测得的有限元仿真加速度信号,使用经验模态分解法和与之对应的希尔伯特-黄变换对信号进行时频域分析和能量分布分析。分析结果表明：针对水下爆炸冲击波载荷,基于希尔伯特-黄变换及经验模态分解法可以得到冲击波载荷所包含的频率信息以及载荷强度等信息;沿燃气轮机传播路径的冲击波能量,随载荷传递距离的增加,高频能量占比有所降低,与燃气轮机的应力响应相对应;燃气轮机力学模型能够预测燃气轮机的载荷传递情况,该结果对燃气轮机抗冲击防护具有借鉴意义。