LEO 卫星网络路径选择策略研究

路由算法在选择路径时,主要考虑传输延迟和跳数这两个因素,分别选取最短延迟路径(Least Delay Path, LDP)或最少跳数路径( Least Hops Path, LHP)。在卫星网络中,基于LHP选径策略实现更加简单,但其应用在LEO卫星网络中合理性的研究成果不多。本文对极轨道LEO卫星网络中,LDP和LHP之间关系进行详细的理论分析,验证了LHP选径策略的合理性。并在此基础上,提出一种基于横向传输优先级（Horizontal Transmitting Priority, HTP）的LHP最短路径选择策略,利用横向链路长短特性简化路径决策流程。通过仿真,该方法能够快速寻找到最短LHP路径,为LEO卫星网络路由算法提供一定的研究基础。     

LEO卫星网络路径选择策略

路由算法在选择路径时,主要考虑传输延迟和跳数这两个因素,分别选取最短延迟路径(Least Delay Path,LDP)或最少跳数路径(Least Hops Path,LHP)。在卫星网络中,基于LHP选径策略实现更加简单,但其应用在LEO卫星网络中合理性的研究成果不多。对极轨道LEO卫星网络中,LDP和LHP之间关系进行详细地理论分析,验证了LHP选径策略的合理性。并在此基础上,提出一种基于横向传输优先级(Horizontal Transmitting Priority,HTP)的LHP最短路径选择策略,利用横向链路长短特性简化路径决策流程。通过仿真,该方法能够快速寻找到最短LHP路径,为LEO卫星网络路由算法提供一定的研究基础。     

基于粒子群遗传算法的多无人机协同路径搜索

为解决不确定环境中多无人机路径搜索针对性不强、效率低问题,提出一种基于粒子群遗传算法的多无人机协同路径搜索方法.建立区域栅格图环境和搜索概率图模型,采取滚动预测的方式,提出使用协同粒子群遗传算法生成预测路径,通过适应度函数确定最优搜索路径,该路径满足无人机最小转弯半径限制,并能实现威胁区域规避和重点区域加强搜索.仿真结果验证了所提算法的有效性.     

狭窄环境中基于几何法的全局路径规划新方法

研究狭窄障碍环境下基于几何法的移动机器人全局路规划方法。用不同多边形表示机器人和障碍物,多边形集合构成环境地图。利用数组矩阵存储机器人和障碍物的顶点坐标,便于计算机进行识别、分析和计算。在此基础上,建立了两个子函数——障碍物筛选子函数和凸包计算子函数。通过对两个子函数的循环调用,找出所有较优无碰路径,最后根据一定准则选择全局最优路径。该算法把狭窄障碍环境中的路径规划问题转换成凸包计算问题,且能够生成多条可供替换的较优路径。当环境空间相对狭窄、机器人形状较为复杂,在路径转弯处作旋转运动时,可根据安全需要选择合适的运动路径,从而增加了算法的适用性。仿真结果表明:该算法简便高效,能够满足路径实时规划要求。     

基于转移费用矩阵的机器人路径规划方法

本文描述了机器人路径规划的一种新方法：基于转移费用矩阵的机器人路径规划方法。通过定义转移费用矩阵的概念及其上的二元运算,将最优路径的生成,转化为矩阵的运算,使得有限步的矩阵运算,即可得到环境中所有点间的最优路径,达到了在预处理阶段构造最优路径集的目的。最后,介绍了该方法在移动机器人任务规划中的应用     

地面车路径规划的参数化地图构建方法

对地面无人平台的路径规划同题而言,合理的环境地图构建方式对产生优化的规划结果至关重要.在分析地图构建方式与规划质量关系的基础上,依据障碍物已知的工作空间,提出了一种基于平面扫面的参数化地图构建算法,该方法通过对离散精度D、避障的最小安全距离ε、以及有效连通半径R,这3个参数的设定,优化环境地图生成,为地面车全局路径规划问题提供优质的环境建模方案.实验显示,基于该方法构建的地图,在降低计算复杂度的同时,也能产生优质的规划结果.     

舰空导弹协同制导路径优化问题研究

协同制导可以大大改善超视距舰空导弹的作战空域.在网络中心制导中,为了合理选择协同制导平台,提出了协同制导平台选择的指标,将协同制导平台表示为图论中的节点,利用图论中求最短路径的方法分析单因素最优时的制导路径,采用层次分析法求解多因素约束下的最优路径.最后通过实例分析模型的应用,根据不同协同制导路径的权重,指挥员可以作出最优的选择.     

基于雾计算的路网-野区路径规划研究

针对路网、野区联合路径规划需求,提出了在雾计算平台上的路网-野区无缝衔接的路径规划方法,适用于路径规划区域同时覆盖城市道路与野区的情况.综合雾计算的特点,分析了路网-野区路径规划服务的应用方式.提出了适用于路网-野区环境下的启发函数,提供路径最短、时间最短两种模式的路径寻优算法.仿真和试验结果表明所提供的基于雾计算的路网-野区路径规划方法的可行性,能够满足路网-野区的路径规划需求.     

有毒化学品泄漏事故最佳疏散路径研究

在归纳总结有毒化学品泄漏事故应急疏散范围确定方法的基础上,分析了不同疏散路径的可通行性,提出了当量最短路径的动态规划模型,并以苯泄漏事故为例,应用逆序解法,得出苯泄漏事故人员疏散k条最佳疏散路径.实例计算表明:动态规划方法求解最短路径的可行性,计算结果为指导消防部队最佳疏散路径的确定提供参考.     

巡航导弹攻击路径组的优化与评估

为保证对敌方目标实施多次有效攻击,巡航导弹攻击路径选择的关键在于寻找一组优化路径而不是一条优化路径(如果存在),既满足性能指标要求,又满足作战应用要求.在作战区域内任意两个匹配区之间飞行航迹已知(专题讨论)的情况下,就巡航导弹攻击路径组的优化与评估问题进行了探讨,分析了导弹作战运用要求和性能指标要求,建立了攻击路径组的优化与评估模型,计算结果表明:所给出优化与评估模型是可行的,能够满足巡航导弹实际作战要求.     

基于Dubins路径的智能车辆路径规划算法

路径规划是车辆智能化的核心问题之一,而所有路径均可分解为简单的Dubins路径。在Dubins路径的思想下对智能车辆的行驶路径进行分段研究,并利用经典PID控制对该算法的执行性能进行检验。研究表明:算法能计算出车辆行驶的最短路径,减少了车辆行驶的路径长度,缩短了行驶时间,减少了控制系统的计算量,提高了车辆执行系统的执行力度,降低了执行误差,对最优路径具有较好的选择性。     

软件测试中的路径划分技术

路径覆盖测试准则要优于其它已知的覆盖准则，但由于对一般的软件，路径数目太大，以至实际难以实现。路径划分是路径覆盖技术的一个折中方法。给定的程序Ｐ和给定模块的最大路径数目ｋ，按就近原则，现给出了一种划分Ｐ的算法，使得每个划分后的模块所包含的路径数目都少于等于ｋ。同时也给出了最佳划分的度量标准和最佳划分方法。     

Optimal path finding in direction,location, and time dependent environments

This article examines optimal path finding problems where cost function and constraints are direction, location, and time dependent. Recent advancements in sensor and data‐processing technology facilitate the collection of detailed real‐time information about the environment surrounding a ground vehicle, an airplane, or a naval vessel. We present a navigation model that makes use of such information. We relax a number of assumptions from existing literature on path‐finding problems and create an accurate, yet tractable, model suitable for implementation for a large class of problems. We present a dynamic programming model which integrates our earlier results for direction‐dependent, time and space homogeneous environment, and consequently, improves its accuracy, efficiency, and run‐time. The proposed path finding model also addresses limited information about the surrounding environment, control‐feasibility of the considered paths, such as sharpest feasible turns a vehicle can make, and computational demands of a time‐dependent environment. To demonstrate the applicability and performance of our path‐finding algorithm, computational experiments for a short‐range ship routing in dynamic wave‐field problem are presented. © 2012 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics, 2012     

基于改进快速扩展随机树的机械臂路径规划

针对机械臂路径规划问题,提出一种基于改进RRT算法的路径规划方法。改进RRT结合了目标偏置策略和贪婪生长策略的优点,在随机采样时,以一定概率使采样点偏置为目标节点,降低随机采样的盲目性,在目标节点方向上采用贪婪式扩展策略,增加随机树局部方向上的生长速度。RRT法规划路径结果并非最优,提出改进GPP法删除多余路径节点,优化机械臂运动路径。通过与Biased-RRT和Greedy-RRT数值仿真结果对比,证明了改进RRT在计算时间、迭代次数、扩展节点数上均优于以上方法。在机械臂两种典型工作环境中的仿真结果表明,使用该方法可以较好解决排爆机械臂避障路径规划问题。     

多架无人机协同作战的路径规划

提出了一种协调多架无人机的编队同时到达目标的航路规划方法.首先根据敌方防御区域内雷达、导弹等威胁阵地的具体分布情况,采用划分Voronoi多边形的方法制定初始航路,然后通过叠加定长线段到初始航路上对初始航路进行离散化,最后采用动态链类比法调整航路并对航路进行光顺优化处理,使航路安全可飞.并用数字仿真技术对该方法进行了验证,结果表明该方法是可行的.     

时变道路网最短路径算法的研究

道路或区域通行限制在日常交通和部队兵力机动过程中普遍存在。通行限制情况下的最短路径问题属于时变道路网最短路径研究的范畴,对时变道路网最短路径算法及算法效率的研究有着广泛而现实的意义。重点讨论了道路网的模型描述、时变道路网拓扑结构的构建技术,最短路径算法的高效实现等内容,并给出了该算法的应用实例。试验结果显示,该算法有效可行。     

MANET多路径路由中最大可靠性路径选择算法

如何选择路径的数量和质量对多路径路由机制的性能有着重要的影响。已有的多路径算法没有深入研究如何选择多路径的问题。对目前存在的两个典型问题进行了分析,在此基础上研究了路径可靠性模型和虚拟完全非交叉多路径模型,然后提出一个最大可靠性多路径选择算法。算法利用路径权重作为路径可靠性的近似解决方案,以此克服路径可靠性度量问题(NP难题)研究的复杂性,根据路径可靠性模型和完全非交叉多路径模型来选择可靠的路径集,使用这组路径集并行分布流量。应用OPNET模拟平台实现了算法,结果表明,本算法能增加聚合带宽,优化网络带宽的应用,提高网络的吞吐率和多路径路由的性能。     

基于BP神经网络的UCAV航迹综合评价

针对目前航迹规划过程中评价指标难以统一且指标权重确定过分依赖主观经验的问题,在建立较为完备的UCAV航迹评价指标体系基础上,引入BP神经网络对UCAV备选航迹进行综合评价,从备选航迹的样本数据出发,客观分析航迹的优劣,为决策者提供更加科学合理的参考依据,最后结合仿真算例,验证了该方法的可行性。