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题名基于改进DWA融合算法的多无人机避障方法
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作者
常绪成
王敬宇
李康
汤谦
张心慧
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机构
郑州航空工业管理学院自动化学院
郑州航空工业管理学院航空宇航学院
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出处
《弹箭与制导学报》
北大核心
2025年第5期693-706,共14页
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基金
中国高校产学研创新基金(2024ZY019)
河南省科技攻关(252102220056,252102240106)
+2 种基金
郑州航院研究生教育创新计划基金(2025CX141/2024CX70)
郑州航院科研团队(24ZHTD01003)
航空科学基金(20200001055001)资助。
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文摘
针对传统无人机避障算法在未知复杂环境中效能低的问题,提出了一种改进DWA(Dynamic Window Approach,DWA)融合算法。针对DWA算法全局性视角缺失的问题,引入了双向搜索策略以提高规划轨迹的全局价值;针对DWA算法计算速度与精度难以平衡的问题,设计了随环境调整的动态时间步长以权衡计算效率;针对DWA算法环境适应性差的问题,提出了变权重的轨迹评价函数以提高环境适应度;为提高多机协同模式下机间避障的能力,将改进后的DWA算法与最优互惠碰撞避免法(Optimal Reciprocal Collision Avoidance,ORCA)进行了融合。对提出的改进融合算法进行了仿真实验验证,与传统的DWA算法相比,无人机飞行轨迹长度减少了24.62%,任务完成时间缩短了36.11%,迭代次数减少了40.43%,整体性能得到了显著提升,对多无人机自主避障技术的工程应用具有指导意义。
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关键词
多无人机
未知环境
改进DWA算法
orca算法
自主避障
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Keywords
Multiple Unmanned Aerial Vehicles(UAVs)
Unknown Environment
Improved DWA algorithm
orca algorithm
Autonomous Obstacle Avoidance
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分类号
V279
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
V249
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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题名数据驱动的最优互惠避碰模型偏好速度研究
被引量:4
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作者
王杰
陈彬
袁鹏
马亮
邱晓刚
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机构
国防科技大学系统工程学院
海军
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出处
《系统仿真学报》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第12期2731-2739,共9页
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基金
国家重点研发计划重点专项资金(2018YFC0806900)
国家自然科学基金(71673292,71673294)
国家社会科学基金(17CGL047)
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文摘
人群疏散是应急管理的重要内容。因经济、安全等原因,应急疏散演练不能够反复实施。而建模仿真具有成本低、高可重复性等显著性优点,没有真实演练的诸多限制。最优互惠避碰撞策略(OptimalReciprocalCollision Avoidance,ORCA)是一种基于速度的避碰方法,具有精细的粒度,计算高效,被广泛地运用在机器人避障等领域中。尝试将ORCA引入人群疏散仿真中,并从最优偏好速度设置策略入手,用数据驱动的方式对不同类型速度策略下的ORCA进行了最优参数识别,从策略集中选出最优策略并确定了最优参数配置。
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关键词
人群疏散仿真
orca
数据驱动
差分进化算法
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Keywords
crowd evacuation simulation
orca model
data-driven
differential evolution algorithm
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分类号
TP391.9
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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题名多无人机路径规划下冲模型
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作者
陈立军
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机构
广州软件学院
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出处
《火力与指挥控制》
CSCD
北大核心
2023年第7期140-146,155,共8页
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基金
2021年度广东省科研基金资助项目(S202112618018)。
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文摘
针对多无人机飞行时需要规避与其他无人机相撞的问题,提出了一种模拟四旋翼无人机(UAV)产生的气流下冲效应及其对邻近无人机影响的模型,该模型推导了下冲力和扭矩,并考虑无人机的姿态,每架无人机由一个虚拟结构塑造,用于无碰撞路径规划,形状从标准球形体修改为建议的圆柱体,以更好地减少下冲冲击。为分析所提出的圆柱形无人机模型的下冲效应和性能,应用基于成群结队的路径规划算法和最优交互避碰(ORCA)算法。仿真实验证明:圆柱形模型可以提高路径规划性能。
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关键词
四旋翼无人机
路径规划算法
最优交互避碰算法
下冲效应
下冲模型
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Keywords
quadrotor UAV
path planning algorithm
optimal interactive collision avoidance(orca)algorithm
downthrust effect
downthrust model
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分类号
V279
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
TP18
[自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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