基于微分進(jìn)化算法的艦船導(dǎo)航路徑規(guī)劃技術(shù)研究.pdf

1、艦船導(dǎo)航路徑規(guī)劃，即計(jì)劃航線設(shè)計(jì)，是關(guān)系到艦船安全、高效航行的重要因素。隨著科技進(jìn)步和智能算法領(lǐng)域的飛速發(fā)展，使用智能程度高、適應(yīng)能力強(qiáng)的智能算法進(jìn)行艦船航路規(guī)劃已成為必然的發(fā)展和應(yīng)用趨勢。
　　 本課題以艦船海上航行為背景，分析研究了艦船路徑規(guī)劃問題，并根據(jù)艦船路徑規(guī)劃的技術(shù)特點(diǎn)，提出了一種改進(jìn)微分進(jìn)化算法--基于鄰域變異的改進(jìn)微分進(jìn)化算法。以待規(guī)劃區(qū)域內(nèi)已知航路點(diǎn)庫作為先驗(yàn)知識，提出了一種基于改進(jìn)微分進(jìn)化算法的艦船導(dǎo)航路徑規(guī)

2、劃方法，并通過仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了改進(jìn)算法的優(yōu)越性和應(yīng)用于艦船航路規(guī)劃的有效性。
　　 首先，論文對艦船導(dǎo)航路徑規(guī)劃問題進(jìn)行了深入研究。闡述了艦船航線的種類及區(qū)別。分析了艦船航路規(guī)劃的要求、一般步驟、主要類型。著重對本課題計(jì)劃使用的規(guī)劃方法進(jìn)行了研究。
　　 其次，對微分進(jìn)化算法的基本原理、運(yùn)行流程進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，歸納了不同變異策略的特點(diǎn)，并結(jié)合艦船導(dǎo)航路徑規(guī)劃的應(yīng)用背景，提出了一種基于鄰域變異的改進(jìn)微分進(jìn)化算法。之后根據(jù)艦

3、船導(dǎo)航路徑規(guī)劃的特點(diǎn)，確定新算法中的控制參數(shù)。
　　 再次，提出使用微分進(jìn)化算法進(jìn)行艦船導(dǎo)航路徑規(guī)劃的具體方法，包括如下工作：結(jié)合艦船航行特點(diǎn)完成待規(guī)劃航行區(qū)域二維環(huán)境建模；選擇合適的編碼方式進(jìn)行航路表達(dá)，并完成種群初始化；詳細(xì)說明改進(jìn)微分進(jìn)化操作中的變異操作，給出關(guān)鍵參數(shù)和操作向量的選取方法；根據(jù)規(guī)劃任務(wù)要求確定航路解的代價(jià)函數(shù)，用于進(jìn)化過程中的選擇操作；確定算法終止條件，完成航路規(guī)劃過程。
　　 最后，在MATLAB