基于多策略改进麻雀搜索算法的无人艇路径规划

詹小飞, 赵红, 王宁, 李汪洋, 谢一哲

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大连海事大学学报 ›› 2024, Vol. 50 ›› Issue (01) : 1-10. DOI: 10.16411/j.cnki.issn1006-7736.2024.01.001

基于多策略改进麻雀搜索算法的无人艇路径规划

  • 詹小飞, 赵红, 王宁, 李汪洋, 谢一哲
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摘要

为获得高性能无人艇(USV)的航行路径,提出一种基于多策略改进的麻雀搜索算法(MISSA)。首先,设计了带转向角惩罚项的适应度函数;其次,利用黄金正弦法与参数自螺旋设定对位置更新策略进行改进,同时,在位置更新过程中加强了麻雀个体间的信息交流,以平衡全局探索与局部搜索过程;再次,引入混沌圆映射以提高初始麻雀种群的质量和多样性;最后,设计了局部搜索优化机制以解决原始麻雀算法(SSA)容易陷入局部最优的问题,得到适应度更佳的全局路径。仿真结果表明,相较改进A*、结合遗传的改进蚁群及原始SSA等三种优秀算法,本文MISSA算法在路径距离、转向角度与次数等关键性能指标上均表现最佳,为无人艇自主安全运行提供了一种有效途径。

关键词

无人艇(USV) / 全局路径规划 / 麻雀搜索算法(SSA) / 转向角惩罚 / 局部搜索优化机制

中图分类号

U664.82 / TP18

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詹小飞, 赵红, 王宁, 李汪洋, 谢一哲. 基于多策略改进麻雀搜索算法的无人艇路径规划. 大连海事大学学报. 2024, 50(01): 1-10 https://doi.org/10.16411/j.cnki.issn1006-7736.2024.01.001

基金

国家高层次人才支持计划项目(SQ2022QB00329); 国家自然科学基金资助项目(U23A20680;52271306); 国防基础科研计划一般项目基础前沿寻宝项目(JCKY2022410C013); 中央引导地方科技发展专项资金项目(2023JH6/100100010); 辽宁省“兴辽英才计划”领军人才项目(XLYC2202005); 大连市科技创新基金重大基础研究项目(2023JJ11CG009); 中央高校基本科研业务费专项资金项目(3132023501)

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