[发明专利]基于人工势场的进化算法的飞行物航迹规划方法

权利要求书

1.基于人工势场的进化算法的飞行物航迹规划方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1：初始化多个航迹点，并在多个航迹点的基础上初始化Np条航迹线，每条航迹线上具有相同数量的Nw个航迹点；

步骤S2：初始化第一个迭代周期的每条航迹线第一个航迹点的交叉操作的自适应参数μ_CR^j,1(1)及变异操作的自适应参数μ_F^j,1(1)；并初始化第一个迭代周期中CR和F的理想值S_CR(1)和S_F(1)；其中，j代表每条航迹线，其值介于2至Np；

步骤S3：自适应生成每条航迹线第一个航迹点的CR值和F值；

步骤S4：从当前迭代周期t中的所有航迹点中，选择前q％好的航迹点对应的航迹线，并从这些航迹线中随机选取一条同时，再随机选取两条航迹线和其中，及属于三条不同的航迹线，q为选择优秀航迹路径的预定比例参数，其值介于5-20；

步骤S5：根据下述公式,对及之外的所有航迹线上的所有航迹点生成一个潜在航迹点

其中，i代表航迹点，其值介于2至Nw；j代表航迹线，其值介于2至Np；及分别代表航迹线及上对应的航迹点；每条航迹线上，各航迹点的μ_CR^j,i(t)及对应的F值随航迹点的不同也进行相应更新；

步骤S6：生成m_rand＝randint(1,3)，构建一个中间航迹点

对于m∈(1,3)，如果满足m＝m_rand或rand(0,1)CR中的任一项，则否则

其中，m_rand＝randint(1,3)表示从1、2或3中随机选择一个数值，rand(0,1)表示从0到1之间随机选择一个数值；m表示航迹点在xyz轴坐标上的适应值；

步骤S7：根据下述规则，确定下一次迭代周期中相应航迹线上的航迹点：

如果则

否则

为根据当前迭代周期中的航迹点确定下一迭代周期中航迹点中所引入的比较函数；

之后，CR→S_CR(t),F→S_F(t)

CR→S_CR(t),F→S_F(t)表示记录成功进化后CR和F的值，并从中得到CR和F的理想值S_CR(t)及S_F(t)；

步骤S8：根据下述公式，计算下一个迭代周期的每个航迹点交叉操作的自适应参数μ_CRⁱ(t+1)及变异操作的自适应参数μ_Fⁱ(t+1)：

μ_CR^j,i(t+1)＝(1-c)μ_CR^j,i(t)+c﹒mean_A[S_CR(t)]；

μ_F^j,i(t+1)＝(1-c)μ_F^j,i(t)+c﹒mean_L[S_F(t)]；

并且，自适应生成下一个迭代周期各航迹点的CR值和F值；

其中，mean_A[S_CR(t)]和mean_L[S_F(t)]分别表示上一个迭代周期中，多个CR的理想值的平均值，以及多个F的理想值的平均值，c为调整相邻迭代周期间的自适应参数时所引入的预定值，其值介于0.05-0.2；

步骤S9：重复步骤S4至步骤S9，依次完成所有迭代周期的航迹点及航迹线更新，以从最终的航迹线中选择最佳航线；

步骤S10：在每条航迹线的相邻航迹点之间均匀划分多个间隔点；

所述步骤S10中，航迹点及间的间隔点的坐标轴计算公式为：

其中，及分别表示航迹点的三维坐标分量，及分别表示航迹点的三维坐标分量，Nd表示航迹点与航迹点之间的间隔点总数；

及分别表示航迹点与航迹点之间第n个间隔点的三维坐标分量；

及分别代表第Nd个间隔点受到的力在x轴及y轴上的分量；

及分别代表航迹点受到的力在x轴及y轴上的分量；

及分别代表航迹点受到的力在x轴及y轴上的分量。